آموزش شبیهسازی دینامیک مولکولی با نرمافزار متریالز استادیو
شبیهسازی دینامیک مولکولی با کمک نرمافزار متریالز استادیو امروزه به‌عنوان موضوع به‌روز در کنار روش‌های آزمایشگاهی تبدیل شده است. با پیدایش علم شیمی محاسباتی، استفاده از مدل‌سازی و شبیهسازی جهت بهبود مسائل و مشکلات مربوط ...
آنچه در این دوره می‌آموزید
آشنایی با محیط نرمافزار و ترسیم ساختار
معرفی انواع ماژول‌ها
آشنایی با محاسبات شبیهسازی در ماژول‌ها
حل چند مثال کاربردی
محتوای دوره
پیش‌نیاز‌ها
این دوره پیش‌نیازی ندارد چرا که پیش‌نیاز آن در فصل اول با عنوان مقدمه‌ای بر مباحث مربوط به MD پرداخته می‌شود. در این دوره ابتدا به معرفی قابلیت‌ها و امکانات نرمافزار متریالز استادیو، ماژول‌ها، ابزار‌های ترسیم، انواع محاسبات مربوط به هر ماژول و ... خواهیم پرداخت؛ سپس با حل چند مثال کاربردی با نحوه حل مسائل آزمایشگاهی به روش شبیهسازی MD آشنا خواهیم شد و همچنین چالش‌های به وجود آمده در حین انجام شبیهسازی را شرح خواهیم داد.
درباره دوره
شبیهسازی دینامیک مولکولی با کمک نرمافزار متریالز استادیو امروزه به‌عنوان موضوع به‌روز در کنار روش‌های آزمایشگاهی تبدیل شده است. با پیدایش علم شیمی محاسباتی، استفاده از مدل‌سازی و شبیهسازی جهت بهبود مسائل و مشکلات مربوط به کارهای تجربی موردبحث قرار گرفت و سپس گسترش یافت.
هدف از شبیهسازی دینامیک مولکولی چیست؟
هدف کلی شبیهسازی بررسی رفتار و خواص سامانه‌های شیمایی و همچنین پیش‌بینی رفتار‌های سامانه جهت تسهیل در کارهای آزمایشگاهی است که امروزه در کنار کارهای تجربی جهت کاهش هزینه‌های مربوط به کارهای تجربی و آزمایشگاهی انجام می‌گیرد.
ابتدا محققان از مونت‌کارلو (Monte Carlo) با درنظرگرفتن نمونه‌های تصادفی جهت شبیهسازی سامانه‌های شیمایی استفاده کردند. اما با وجود محدودیت‌هایی که این فضا در اختیار اپراتور قرارداد، خطای نسبتاً بالا و همچنین عدم شباهت قابل‌قبول نسبت به سیستم‌های واقعی، شبیهسازی دینامیک مولکولی پا به عرصه گذاشت.
در شبیهسازی دینامیک مولکولی با کمک معادلاتی که از قانون دوم نیوتن حاصل می‌شود و همچنین با استفاده از روش‌های عددی جهت حل معادلات، مکان و سرعت حرکت ذرات سامانه موردمطالعه در هر لحظه و زمان مشخص می‌گردد.
کاربرد های شبیهسازی دینامیک مولکولی
شبیهسازی دینامیک مولکولی ( Molecular Dynamics (MD) ) کاربردهای مختلفی دارد که عبارت‌اند از:
مطالعه خواص و کاربردهای مواد موردمطالعه، دارورسانی، نفوذپذیری گازها، محاسبات کوانتومی، محاسبه امتزاج‌پذیری مواد و غیره است. در MD یک سری مباحث و مفاهیم اساسی و پایه‌ای وجود دارد که پیش از انجام بایستی تفهیم شوند؛ سپس بایستی نوع نرمافزار انجام MD مشخص گردد.
نرمافزارهای مختلف جهت انجام شبیه‌سازی‌های MD
نرمافزارهای مختلفی جهت انجام شبیه‌سازی‌های MD وجود دارند که عبارت‌اند از: GROMACS, NAMD,LAMPSS و متریالز استادیو (Materials Stusio ).
در میان این نرم‌افزارها متریالز استادیو به سبب محیط ویژوالی که دارد، کارکرد با آن راحت‌تر است. از طرفی بانک اطلاعاتی بسیار قوی در زمینه مواد آلی و معدنی به‌خصوص پلیمر‌ها را نیز دارا است. این نرمافزار میدان‌های نیرو متنوعی دارد نظیر Dreiding، COMPASS، pcff، cvff و غیره که هرکدام قابلیت‌های مخصوص به خود را دارند و جهت بیان بر همکنش‌‌های درون و برون مولکولی مورداستفاده قرار می‌گیرند.
شرکت BIOVIA این نرمافزار را گسترش داده و تا به امروز ورژن 2020 را خروجی داده است. این ورژن به‌روز یک سری میدان‌های نیرو جدیدی را معرفی کرده و از طرفی در سایر میدان‌های نیرو نیز یک سری اصلاحاتی انجام داده است.
به همین سبب دقت انجام محاسبات در زمینه بر همکنش‌ها و همچنین انرژی پتانسیل سامانه موردمطالعه افزایش می‌یابد. بااین‌حال قابلیت‌های متریالز استادیو با پیدایش ورژن‌های جدید روبه افزایش است.
در پایان آموزش خواهید توانست با کمک نرمافزار متریالز استادیو به انجام شبیهسازی دینامیک مولکولی سامانه‌های موردمطالعه در کارهای آزمایشگاهی بپردازید و منجر به افزایش دقت انجام آزمایش‌ها نیز شوید.
اطلاعات بیشتر
امتیاز و نظرات کاربران
از مجموع 4 امتیاز
2 نظر
نظرات بیشتر
دوره‌های پیشنهادی
درباره استاد
پرستو احمدپور سامانی دانش‌آموخته کارشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر از دانشگاه تهران هستند. از طریق استعدادهای درخشان در مقطع کارشناسی ارشد تحصیل نموده‌اند و جز 10 درصد برتر ورودی رشته بوده‌اند. به مباحث برنامه‌نویسی، شبیهسازی، مدل‌سازی و در کل به هر آنچه که با کمک علم کامپیوتر بتوان تحولی در کارهای آزمایشگاهی انجام داد علاقه‌مند هستند و تا حدودی به نرمافزارهای C++ و متلب تسلط دارند. به مدت دوسال است که در زمینه شبیهسازی دینامیک مولکولی مشغول به تحقیق و مطالعه هستند. چندین پروژه در زمینه شبیهسازی دینامیک مولکولی انجام داده و همچنین یک دوره آموزش نرمافزار متریالز استادیو در انجمن علمی دانشکده نیز داشته‌اند.
اطلاعات بیشتر
سازمان‌ها
مکتب خونه، آکادمی آنلاین تخصص‌ها
مکتب خونه بزرگ‌ترین پلتفرم آموزش مجازی در ایران محسوب می‌شود که بیش از یک دهه است در زمینه آموزش مجازی فعالیت می‌کند. از اهداف مهم مکتب خونه در دسترس قرار دادن آموزش‌ها برای تمام مردم در گروه‌های سنی مختلف می‌توان نام برد. این مکتبِ مجازی، بر این باور است که هیچکس نباید به خاطر شرایط مالی و یا موقعیت مکانی از بهره‌گیری آموزش‌ها باز بماند و باور دارد که می‌تواند این هدف را به سرانجام برساند.
مکتب خونه در چه زمینه‌ای خدمات ارائه می‌دهد؟
مکتب خونه یک آکادمی آنلاین تخصص‌ها است که دروس مختلفی را در زمینه‌های متنوع ارائه می‌دهد. شما می‌توانید در مکتب‌خونه دوره‌های رایگان و پلاس را در حوزه‌های مختلف ببینید.
برنامه‌نویسی
دوره‌های آموزش برنامه نویسی به شما کمک می‌کنند تا به یکی از پردرآمدترین و جذاب‌ترین مهارت‌های دنیای امروز مسلط شوید. آموزش یادگیری ماشین و آموزش پردازش تصویر تا آموزش طراحی سایت، همه چیز برای ورود به دنیای تکنولوژی فراهم است. این دوره‌ها مناسب هر سطحی از مبتدی تا حرفه‌ای هستند.
آی‌تی و نرمافزار
در دنیای امروزی، یادگیری مهارت‌های آی‌تی و نرمافزار امری ضروری است. دوره‌های مکتب‌خونه در این زمینه مانند دوره‌های آموزش شبکه، آموزش CCNA ، آموزش بلاک چین و غیره، به شما کمک می‌کنند تا مهارت‌هایی چون مدیریت شبکه و استفاده از نرمافزارهای مختلف را به راحتی و از صفر تا صد بیاموزید. بدون نیاز به پیش‌زمینه تخصصی، این دوره‌ها شما را برای ورود به بازار کار آماده می‌کنند.
زبان‌های خارجی
اگر به دنبال یادگیری زبان جدید هستید یا می‌خواهید مهارت‌های زبانی خود را تقویت کنید، مکتب‌خونه با دوره‌های متنوع آموزش زبان انگلیسی، آموزش زبان فرانسوی، آموزش زبان آلمانی و بسیاری دیگر، بهترین گزینه برای شما است. شما می‌توانید با تمرین و آموزش‌های ساختارمند به سرعت در زبان‌های مختلف پیشرفت کنید و دنیایی از فرصت‌های جدید را پیش‌روی خود ببینید.
مدیریت و کسب‌وکار
آموزش‌های مدیریت و کسب‌وکار مکتب‌خونه برای کسانی است که می‌خواهند موفقیت در دنیای تجارت را تجربه کنند. با دوره‌هایی از آموزش مدیریت، دوره منابع انسانی ، آموزش هوش تجاری و تحلیل داده‌ها تا کارآفرینی و آموزش فروش، می‌توانید مهارت‌های لازم برای راه‌اندازی و مدیریت یک کسب‌وکار موفق را کسب کرده و ایده‌های خود را به واقعیت تبدیل کنید.
مالی و سرمایه‌گذاری
در دنیای پیچیده امروزی، داشتن دانش مالی و سرمایه‌گذاری کلید موفقیت است. مکتب‌خونه با دوره‌های مالی و سرمایه‌گذاری در دسته‌بندی‌های مختلف مانند آموزش پرایس اکشن، آموزش تحلیل تکنیکال و غیره، شما را به مهارت‌هایی مجهز می‌کند که بتوانید بهترین تصمیمات مالی را بگیرید و سرمایه‌گذاری‌های خود را هوشمندانه مدیریت کنید.
دانشگاهی: فنی و مهندسی
دوره‌های فنی و مهندسی مکتب‌خونه برای دانشجویان و علاقه‌مندان به این حوزه فرصتی عالی است تا مفاهیم کلیدی و تخصصی در آموزش مهندسی کامپیوتر، آموزش مهندسی مکانیک، عمران و سایر رشته‌های فنی را با اساتید برتر کشور یاد بگیرند. این دوره‌ها از بهترین اساتید و دانشگاه‌های کشور مانند دانشگاه صنعتی شریف و دانشگاه تهران به شما کمک می‌کنند تا دروس دانشگاهی را به‌خوبی درک کنید و مهارت‌های عملی خود را ارتقا دهید.
مهارت‌های زندگی
مهارت‌های زندگی نقش مهمی در موفقیت و رضایت شخصی دارند. مکتب‌خونه با ارائه دوره‌های متنوع در زمینه‌های مانند آموزش مدیریت تعارض، مهاجرت کاری، مهارت‌های ارتباطی و غیره، به شما کمک می‌کند تا زندگی متعادل‌تر و موفق‌تری داشته باشید. این دوره‌ها به شما ابزاری برای بهتر زندگی کردن و برخورد با چالش‌های روزمره می‌دهد.
دانشگاهی: علوم‌پایه، انسانی، پزشکی
مکتب‌خونه برای دانشجویان و علاقه‌مندان به علوم پایه، علوم انسانی و پزشکی، دوره‌هایی کاربردی و مفید را فراهم کرده است. با این دوره‌ها می‌توانید از یادگیری دروس پیچیده‌ای مثل فیزیک، شیمی، روانشناسی، اقتصاد و حتی دروس پزشکی بهره‌مند شوید و پایه‌های علمی خود را تقویت کنید.
هنر
اگر به دنبال پرورش استعدادهای هنری خود هستید، مکتب‌خونه با دوره‌های هنری در زمینه‌هایی مانند آموزش گرافیک ، آموزش عکاسی، آموزش نستعلیق، طراحی مد و معماری، بهترین انتخاب است. این دوره‌ها به شما کمک می‌کنند تا خلاقیت خود را به شکلی حرفه‌ای و قابل اجرا به کار بگیرید و در مسیر هنری خود پیشرفت کنید.
دوره های رایگان مکتب خونه
مکتب خونه علاوه بر ارائه دادن دوره‌های پلاس، مجموعه‌ای شامل ۱۵۰۰۰ ساعت ویدئوی آموزشی رایگان ارائه داده است. این ویدئو‌های رایگان در زمینه آی تی، برنامه‌نویسی، مدیریت و کارآفرینی، مالی و سرمایه‌گذاری، علوم انسانی وغیره هستند. رایگان بودن این دوره‌ها از کیفیت این دوره‌ها کم نمی‌کند؛ بلکه آموزش و تهیه این ویدئو‌ها توسط اساتید خبره ایران تدارک دیده شده است. اکثر این استادان برجسته از دانشگاه برتر شهید بهشتی، امیر کبیر، صنعتی شریف و غیره هستند. آکادمی مکتب خونه سعی دارد با انجام پروژه‌های رایگان در راستای تحقق اهداف خود قدمی بردارد.
