00:00 / 00:00
1.8x
1.4x
1.0x
0.7x
HD SD
HD
SD
ثبت‌نام رایگان
  • دسترسی به 5 جلسه نمونه از دوره
  • دسترسی به 5 جلسه نمونه از دوره
  • اضافه شدن دوره به پروفایل
دسترسی کامل به محتوا
  • دسترسی کامل و نامحدود به محتوای دوره
  • تمام قابلیت‌‌های پلن رایگان
    +
  • دسترسی کامل و نامحدود به محتوای دوره
169,000 تومان
امکان پرداخت ارزی ‎
00:00 / 00:00
1.8x
1.4x
1.0x
0.7x
HD SD
HD
SD

آموزش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با نرم‌افزار متریالز استادیو

دوره‌های مکتب‌پلاس
4 ساعت

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 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.

سرفصل‌های دوره آموزش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با نرم‌افزار متریالز استادیو

مقدمه‌ای بر شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
01:01 ساعت
01:01
Combined Shape Created with Sketch. 4 جلسه
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به بیان تمامی مباحث پایه‌ای و اساسی نظیر میدان‌های نیرو، شعاع قطع، قرارداد حداقل تصویر، انرژی پتانسیل، انسامبل‌ها و ... پرداخته می‌شود. این مباحث به‌عنوان پیش‌نیاز جهت شروع شبیه‌سازی اهمیت به سزایی دارند و در طی مراحل انجام کار با آنها مواجه خواهیم شد. درصورتی‌که این مباحث به‌درستی تفهیم نگردد انجام شبیه‌‌سازی غیرممکن می‌گردد، چراکه تمامی نتایج وابسته به مقادیر این پارامتر‌های اساسی دارد.

آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش اول
"15:51
آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش دوم
"15:10
آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش سوم
"15:08
آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش چهارم
"15:11
محیط نرم‌افزار و ترسیم ساختار
00:30 ساعت
00:30
Combined Shape Created with Sketch. 2 جلسه
نمایش جلسات فصل  

در این فصل با محیط نرم‌افزار آشنا می‌شویم و همچنین نوارابزار ترسیم sketch به طور مفصل بیان خواهد شد. در حقیقت در این فصل نحوه ترسیم ساختار‌های موردمطالعه چه با استفاده از ابزار ترسیم و یا سایر قابلیت‌های نرم‌افزار باتوجه‌به بانک اطلاعاتی موجود بیان می‌گردد.

آشنایی با محیط نرم‌افزار متریالز استادیو
"15:10
نحوه ترسیم ساختارهای شیمایی
"14:56
انواع ماژول‌های موجود در نرم‌افزار
00:15 ساعت
00:15
Combined Shape Created with Sketch. 1 جلسه
نمایش جلسات فصل  

مهم‌ترین بخش متریالز استادیو آشنایی با انواع ماژول‌ها، نحوه انجام محاسبات و اینکه چه مزایایی دارند است. پیش از انجام شبیه‌سازی بایستی با علم به مزایا و کاربرد هر ماژول اقدام به انجام محاسبات کرد. چراکه انتخاب ماژول مناسب منجر به نتایجی می‌شود که مدنظر محقق است. متریالز استادیو ماژول‌های زیادی دارد که هرکدام از آنها نوع فایل ساختاری و یک سری داده‌های ورودی مخصوص به خود را دارند. این ماژول‌ها شامل فورسایت، رفلکس، کانفر و ... هستند.

انواع ماژول‌های موجود در نرم‌افزار
"15:10
محاسبات شبیه‌سازی در ماژول‌ها
00:29 ساعت
00:29
Combined Shape Created with Sketch. 2 جلسه
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به بیان محاسباتی که در هر ماژول قابل انجام است، خواهیم پرداخت و همچنین داده‌ها و فایل‌های ورودی و لازم جهت انجام محاسبات توضیح داده خواهد شد.

بهینه‌سازی هندسی Geometry Optimization
"15:09
انرژی و سایر محاسبات
"14:17
حل مسائل کاربردی
02:10 ساعت
02:10
Combined Shape Created with Sketch. 9 جلسه
نمایش جلسات فصل  
استاد دوره
پرستو احمدپور سامانی پرستو احمدپور سامانی

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.    

درباره برگزارکننده
مکتب‌خونه مکتب‌خونه

پیش‌نیاز‌های دوره آموزش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با نرم‌افزار متریالز استادیو

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.

نظرات 

تا کنون نظری برای این دوره ثبت نشده است. برای ثبت نظر باید ابتدا در دوره ثبت نام کرده و دانشجوی دوره باشید.

×

ثبت نظر

به این دوره از ۱ تا ۵ چه امتیازی می‌دهید؟

مقدمه‌ای بر شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
01:01 ساعت
01:01
Combined Shape Created with Sketch. 4 جلسه
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به بیان تمامی مباحث پایه‌ای و اساسی نظیر میدان‌های نیرو، شعاع قطع، قرارداد حداقل تصویر، انرژی پتانسیل، انسامبل‌ها و ... پرداخته می‌شود. این مباحث به‌عنوان پیش‌نیاز جهت شروع شبیه‌سازی اهمیت به سزایی دارند و در طی مراحل انجام کار با آنها مواجه خواهیم شد. درصورتی‌که این مباحث به‌درستی تفهیم نگردد انجام شبیه‌‌سازی غیرممکن می‌گردد، چراکه تمامی نتایج وابسته به مقادیر این پارامتر‌های اساسی دارد.

آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش اول
"15:51
آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش دوم
"15:10
آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش سوم
"15:08
آشنایی با مباحث دینامیک مولکولی _ بخش چهارم
"15:11
محیط نرم‌افزار و ترسیم ساختار
00:30 ساعت
00:30
Combined Shape Created with Sketch. 2 جلسه
نمایش جلسات فصل  

در این فصل با محیط نرم‌افزار آشنا می‌شویم و همچنین نوارابزار ترسیم sketch به طور مفصل بیان خواهد شد. در حقیقت در این فصل نحوه ترسیم ساختار‌های موردمطالعه چه با استفاده از ابزار ترسیم و یا سایر قابلیت‌های نرم‌افزار باتوجه‌به بانک اطلاعاتی موجود بیان می‌گردد.

آشنایی با محیط نرم‌افزار متریالز استادیو
"15:10
نحوه ترسیم ساختارهای شیمایی
"14:56
انواع ماژول‌های موجود در نرم‌افزار
00:15 ساعت
00:15
Combined Shape Created with Sketch. 1 جلسه
نمایش جلسات فصل  

مهم‌ترین بخش متریالز استادیو آشنایی با انواع ماژول‌ها، نحوه انجام محاسبات و اینکه چه مزایایی دارند است. پیش از انجام شبیه‌سازی بایستی با علم به مزایا و کاربرد هر ماژول اقدام به انجام محاسبات کرد. چراکه انتخاب ماژول مناسب منجر به نتایجی می‌شود که مدنظر محقق است. متریالز استادیو ماژول‌های زیادی دارد که هرکدام از آنها نوع فایل ساختاری و یک سری داده‌های ورودی مخصوص به خود را دارند. این ماژول‌ها شامل فورسایت، رفلکس، کانفر و ... هستند.

انواع ماژول‌های موجود در نرم‌افزار
"15:10
محاسبات شبیه‌سازی در ماژول‌ها
00:29 ساعت
00:29
Combined Shape Created with Sketch. 2 جلسه
نمایش جلسات فصل  

در این فصل به بیان محاسباتی که در هر ماژول قابل انجام است، خواهیم پرداخت و همچنین داده‌ها و فایل‌های ورودی و لازم جهت انجام محاسبات توضیح داده خواهد شد.

بهینه‌سازی هندسی Geometry Optimization
"15:09
انرژی و سایر محاسبات
"14:17
حل مسائل کاربردی
02:10 ساعت
02:10
Combined Shape Created with Sketch. 9 جلسه
نمایش جلسات فصل