Equilibrium properties in statistical physics are obtained by computing averages with respect to Boltzmann-Gibbs measures, sampled in practice using ergodic dynamics such as the Langevin dynamics. Some quantities however cannot be computed by simply sampling the Boltzmann-Gibbs measure, in particular transport coefficients, which relate the current of some physical quantity of interest to the forcing needed to induce it. For instance, a temperature difference induces an energy current, the proportionality factor between these two quantities being the thermal conductivity. From an abstract point of view, transport coefficients can also be considered as some form of sensitivity analysis with respect to an added forcing to the baseline dynamics. There are various numerical techniques to estimate transport coefficients, which all suffer from large errors, in particular large statistical errors. This contribution reviews the most popular methods, namely the Green-Kubo approach where the transport coefficient is expressed as some time-integrated correlation function, and the approach based on longtime averages of the stochastic dynamics perturbed by an external driving (so-called nonequilibrium molecular dynamics). In each case, the various sources of errors are made precise, in particular the bias related to the time discretization of the underlying continuous dynamics, and the variance of the associated Monte Carlo estimators. Some recent alternative techniques to estimate transport coefficients are also discussed.


翻译:统计物理中的平衡特性是通过计算Boltzmann-Gibbs测量值的平均值获得的,在实际中采用Langevin动态等电子动态进行抽样,但有些数量无法通过仅仅抽样调查Boltzmann-Gibbs测量值,特别是运输系数来计算,这些系数将某些实际数量的当前利益与诱发该系数所需的强制力联系起来。例如,温度差异导致一种能量流,这两个数量之间的比例系数是热导导力。从抽象的角度来看,运输系数也可以被视为对基准动态增加的强迫力进行某种形式的敏感度分析。有各种估算运输系数的数字技术,所有这些都存在很大的错误,特别是巨大的统计错误。这一贡献审查了最受欢迎的方法,即格林-库博方法,其中运输系数表现为某种时间整合的关联功能,以及基于长期平均温度变化因外部驱动而受扰动(即所谓的无均匀分子动态)影响的方法。在每种情况下,各种变化系数的预测值都是与连续变化变化技术有关的原因。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
158+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
91+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月24日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员