metadynamics的reweight求助

牛文文 · 发表于 Post on 2023-4-12 15:01:48

本帖最后由牛文文于 2023-4-12 15:29 编辑

各位老师好，本人最近刚刚开始探索metadynamics。有几点问题想请教一下论坛里的大佬1. 看PLUMED官网中说的reweight的意思应该是更改CV并求新的CV的自由能面时需要进行reweight。那如果我只是想看一下新的CV随时间的变化需要进行reweight吗？
2. 对于求自由能面，使用sum_hills就可以了吗？那CONVERT_TO_FES这个参数和sum_hills有什么区别呢？

3. 用sum_hills得到的自由能面可以直接用于分析吗？（这个我不是很敢确定）

fhh2626 · 发表于 Post on 2023-4-13 10:32:12

1、reweighting指的是将一个条件下的模拟结果转为为另一个条件下的结果的过程

2、sum_hills和CONVERT_TO_FES原理不同。如果你要计算的自由能面是沿着你添加势的CV的话，那理想情况下sum_hills和CONVERT_TO_FES会得到相同的结果，注意sum_hills要设置-stride参数，并且将不同时刻的结果手动平均。

3、可以（如果你正确做了平均的话）

牛文文 · 发表于 Post on 2023-4-13 11:39:33

fhh2626 发表于 2023-4-13 10:32
1、reweighting指的是将一个条件下的模拟结果转为为另一个条件下的结果的过程

2、sum_hills和CONVERT_TO ...

感谢老师解答！

ljh123 · 发表于 Post on 2024-12-23 21:36:01

fhh2626 发表于 2023-4-13 10:32
1、reweighting指的是将一个条件下的模拟结果转为为另一个条件下的结果的过程

2、sum_hills和CONVERT_TO ...

老师请问下，我同时设置了两个CV：A和B。现在我想画单独A方向的自由能变化，这时候需要reweight吗？

fhh2626 · 发表于 Post on 2024-12-24 10:18:42

ljh123 发表于 2024-12-23 21:36
老师请问下，我同时设置了两个CV：A和B。现在我想画单独A方向的自由能变化，这时候需要reweight吗？

需要

ljh123 · 发表于 Post on 2025-1-13 15:29:28

fhh2626 发表于 2024-12-24 10:18
需要

老师您好，经过这几天的学习，我又有了些疑问，希望您可以解答一下，十分感谢。
我现在的理解是，由于元动力学模拟加偏置势后会影响采样的概率分布，因此需要重加权恢复无偏动力学模拟时的概率分布。所以似乎是不管有没有换CV都需要重加权，比如CV设置为d1和d2跑完元动力学模拟，即使我重构的仍然是d1和d2两个坐标的自由能面，我也需要reweight?

fhh2626 · 发表于 Post on 2025-1-13 15:46:04

ljh123 发表于 2025-1-13 15:29
老师您好，经过这几天的学习，我又有了些疑问，希望您可以解答一下，十分感谢。
我现在的理解是，由于元 ...

不换CV的话就不用reweighting了

ljh123 · 发表于 Post on 2025-1-13 15:58:51

fhh2626 发表于 2025-1-13 15:46
不换CV的话就不用reweighting了

老师我之前尝试了一下不换CV做reweight。当时元动力学模拟已经采样到了CV空间各处，但是还没有收敛（每个点只经历了1次左右）。发现reweight前后的自由能面差别非常大（比如不同势肼的差值区别很大）。请问是只有收敛后，reweight前后才没有什么区别吗？如果是的话，reweight可以作为判断收敛的依据之一吗

fhh2626 · 发表于 Post on 2025-1-13 16:05:41

ljh123 发表于 2025-1-13 15:58
老师我之前尝试了一下不换CV做reweight。当时元动力学模拟已经采样到了CV空间各处，但是还没有收敛（每个 ...

是的。你可以画出随时间变化的PMF来检测收敛情况

ljh123 · 发表于 Post on 2025-1-13 16:13:01

fhh2626 发表于 2025-1-13 16:05
是的。你可以画出随时间变化的PMF来检测收敛情况

十分感谢老师的解答。还有可以冒昧的请问下老师您做2个CV的元动力学模拟时，步长0.5fs的话一般多少帧可以收敛呢。我看到一些文献（包括JACS）的二维自由能面只需要2W帧左右就可以收敛，而我目前到3W帧都离收敛差蛮多的。。。

fhh2626 · 发表于 Post on 2025-1-14 10:58:38

ljh123 发表于 2025-1-13 16:13
十分感谢老师的解答。还有可以冒昧的请问下老师您做2个CV的元动力学模拟时，步长0.5fs的话一般多少帧可以 ...

一般增强采样最少也得几十ns才能收敛

ljh123 · 发表于 Post on 2025-1-14 13:35:53

fhh2626 发表于 2025-1-14 10:58
一般增强采样最少也得几十ns才能收敛

因为我做的是从头算分子动力学模拟，所以我看到的文献基本都在ps级别。看来目前还是只能跑20ps了。。。

fhh2626 · 发表于 Post on 2025-1-14 14:50:11

ljh123 发表于 2025-1-14 13:35
因为我做的是从头算分子动力学模拟，所以我看到的文献基本都在ps级别。看来目前还是只能跑20ps了。。。

嗯，除非最简单的体系，不然的话从头酸MD算个神似就行了

ljh123 · 发表于 Post on 2025-1-14 16:50:45

本帖最后由 ljh123 于 2025-1-14 17:02 编辑

fhh2626 发表于 2025-1-14 14:50
嗯，除非最简单的体系，不然的话从头酸MD算个神似就行了

老师我感觉似乎在“采样点能遍历CV空间，但还未收敛”条件下，sum_hills的结果好像不如convert_to_fes的结果。同时后者得到的自由能面随时间变化的程度也远小于前者。我猜测是convert_to_fes的方法考虑到了每个点的采样概率分布权重？
因为sum_hills好像是直接用F=-V得到的自由能，好像没考虑到每个点的采样概率。所以我猜测sum_hills应该在偏置势完全填满CV空间，使得CV空间各点概率一致的时候才能合理。
综上考虑，我猜测是，对于只能进行较短时间的AIMD而言，convert_to_fes的结果相对于sum_hills会更合理点。不知道我的猜测是否可行

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