The GFDE are used in many particle-

The GFDE are used in many particle-based chemical simulations codes. The sampling of the Brownian propagators is therefore of great interest for such codes. The GFDE for the ABCD reactions are quite complex; however, it is possible to use the relatively simple algorithms presented in this paper to simulate the evolution in time and space of pairs of particles. In general, the performance of our algorithm is similar or better than that of table methods. Table methods usually necessitate an extensive set-up to calculate and hold the pre-calculated data, which may be very time and memory consuming, especially when the table has more than one dimension [33] and, as it will be the case in our future work, when large systems comprising many types of particles with different reaction channels are simulated.

This method might be useful for particle-based event-driven simulation schemes of the FPKMC (first-passage kinetic Monte Carlo) [13] and GFRD (Green's functions reaction dynamics) [8]. For example, in the GFRD method, simple geometric domains such as spheres are put around at most two particles to shield them from the influence of other particles. The pairs of particles are then propagated locally in an exact manner by basically sampling times and associated positions up to the time up to which any other particle outside the domain is guaranteed not to enter it. By propagating the domains subsequently, an event-driven particle-based simulation can be set up that is both exact and efficient, using exact Green's functions in order to skip other diffusion events. Such a scheme naturally gets rid of the problems associated with the possible interference of other particles at long times. One of the still pending problems of GFRD-like methods is the lack of Green's functions that correctly incorporate the back-reaction; for that reason, product particles that dissociate have to be put in contact (from where they reacted), which diminishes the performance of the scheme. This scheme would highly benefit from having exact Green's functions and associated sampling prescriptions that incorporate both the forward and backward reaction, such as the one described in the paper.

In radiation chemistry, the IRT method has been used to calculate the yields of the radiolytic species in solutions [25], [26], [27], [28] and [29] and also in chemical dosimeters [30] and [31]. The IRT method is based on the survival probability of the pairs of particles in the system, and the competition between reactions are taken into consideration by sorting the sampled reaction time. Although the purpose of this article is not the validation of the IRT method, it is interesting to note that our simulation results are in excellent agreement with those predicted by IRT. In fact, to our knowledge, the comparison of the predictions of the analytical Green's functions with the IRT results for 2-particle systems with reversible diffusion-influenced reactions has not been done before. Even if the simulation results obtained by the IRT method fail to yield the proper asymptotic long time dependence, the agreement with the GFDE is excellent at short times, which is of interest for radiation chemistry codes.

Because the algorithms are simple and use only a few kilobytes of memory, they can probably be used on a general-purpose graphic processing unit (GPGPU). A GPGPU is a computing device operating as a co-processor to the main central processing unit (CPU). GPGPUs comprise up to several hundred cores and have their own memory. They are used to compute functions which are executed a large number of times, but independently on different data. Therefore, the algorithms could be implemented on a GPGPU to simulate a chemical system comprising different types of particles. This work should be useful for chemistry codes that are based on this approach to study biochemical interactions occurring in cells, which may eventually be included in event-based models of space radiation risks.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

GFDE ที่ใช้ในรหัสจำลองเคมีอนุภาคพื้นฐานมาก สุ่มตัวอย่างของ Brownian propagators จึงน่าสนใจมากสำหรับรหัสดังกล่าว GFDE สำหรับปฏิกิริยา ABCD จะค่อนข้างซับซ้อน อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถใช้อัลกอริทึมค่อนข้างง่ายที่นำเสนอในเอกสารนี้เพื่อจำลองวิวัฒนาการในเวลาและพื้นที่ที่คู่ของอนุภาค โดยทั่วไป ประสิทธิภาพการทำงานของอัลกอริทึมของเราเป็นเหมือนกัน หรือดีกว่าของวิธีตาราง วิธีการตารางมักจะรบกวนการติดตั้งอย่างละเอียดเพื่อคำนวณ และเก็บข้อมูลจากการคำนวณล่วงหน้า ซึ่งอาจใช้หน่วยความจำ และเวลามากโดยเฉพาะ เมื่อตารางมีมิติมากกว่าหนึ่งมิติ [33] และ มันจะเป็นกรณีทำงานในอนาคตของเรา เมื่อมีจำลองระบบใหญ่ที่ประกอบด้วยอนุภาคมีปฏิกิริยาแตกต่างกันช่องหลายชนิดวิธีนี้อาจเป็นประโยชน์สำหรับอนุภาคโดยการจำลองเหตุการณ์ขับเคลื่อนแผนงานของ FPKMC (พาสแรกเดิม ๆ Monte Carlo) [13] และ GFRD (สีเขียวของฟังก์ชันปฏิกิริยา dynamics) [8] ตัวอย่าง วิธี GFRD โดเรื่องรูปทรงเรขาคณิตเช่นทรงกลมที่ใส่รอบ ๆ อนุภาคสองมากที่สุดเพื่อป้องกันพวกเขาจากอิทธิพลของอนุภาคอื่น ๆ คู่ของอนุภาคเป็นจริงเฉพาะในลักษณะแน่นอน โดยเวลาการสุ่มตัวอย่างโดยทั่วไป และเชื่อมโยงตำแหน่งถึงเวลาสุดท้ายที่อนุภาคอื่น ๆ ภายนอกโดเมนจะรับประกันไม่ต้องป้อน โดยการเผยแพร่โดเมนในภายหลัง การขับเคลื่อนเหตุการณ์ยึดอนุภาคจำลองสามารถตั้งค่าที่แน่นอน และมี ประสิทธิภาพ ใช้ฟังก์ชันเขียวแน่นอนเพื่อข้ามเหตุการณ์อื่น ๆ แพร่ ชุดรูปแบบธรรมชาติได้รับการกำจัดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการรบกวนเป็นไปได้ของอนุภาคอื่น ๆ ลองครั้ง ยังคงรอปัญหาเช่น GFRD วิธีหนึ่งคือขาดฟังก์ชันของสีเขียวที่ถูกต้องหลังปฏิกิริยา เหตุผล อนุภาคที่ dissociate มีการย้ายในการติดต่อ (จากที่พวกเขาปฏิกิริยา), ผลิตภัณฑ์ที่ค่อย ๆ หายไปประสิทธิภาพของโครงร่าง นี้จะได้รับประโยชน์จากฟังก์ชันของเขียวแน่นอนสูง และเชื่อมโยงแผนการสุ่มตัวอย่างที่ทั้งสองไปข้างหน้า และย้อนหลังปฏิกิริยา เช่นอธิบายไว้ในกระดาษเคมีรังสี วิธี IRT ถูกใช้เพื่อคำนวณผลผลิตพันธุ์ radiolytic ในโซลูชั่น [25], [26], [27], [28] และ [29] และยังในเคมี dosimeters [30] [31] วิธี IRT จะขึ้นอยู่กับความอยู่รอดของคู่อนุภาคในระบบ และการแข่งขันระหว่างปฏิกิริยาจะนำมาพิจารณา โดยเรียงลำดับเวลาปฏิกิริยาตัวอย่าง แม้ว่าวัตถุประสงค์ของบทความนี้ไม่ได้ตรวจสอบวิธี IRT ไม่น่าสนใจให้ทราบว่า ผลการทดลองของเราอยู่ในข้อตกลงแห่งผู้ทำนาย โดย IRT ในความเป็นจริง ความรู้ของเรา การเปรียบเทียบการคาดคะเนของฟังก์ชันของเขียววิเคราะห์ผล IRT ระบบ 2 อนุภาคมีปฏิกิริยาแพร่อิทธิพลย้อนกลับไม่ทำก่อน แม้ว่าผลการทดลองที่ได้รับ โดยวิธี IRT ไม่ให้พึ่งพาเวลานาน asymptotic เหมาะสม ข้อตกลงกับ GFDE เป็นเลิศในเวลาอันสั้น ซึ่งเป็นที่น่าสนใจสำหรับรหัสเคมีรังสีเนื่องจากอัลกอริทึมการตกแต่ง และใช้หน่วยความจำเพียงไม่กี่กิโลไบต์ พวกเขาอาจใช้หน่วยประมวลผลกราฟิกวัตถุ (GPGPU) เป็น GPGPU คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ทำงานเป็นตัวประมวลผลร่วมกับหลักหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) GPGPUs มีถึงหลายร้อยแกน และมีหน่วยความจำของตนเอง พวกเขาจะใช้การคำนวณฟังก์ชันซึ่งดำเนินการจำนวนมากครั้ง แต่รายงานข้อมูลต่าง ๆ ดังนั้น อัลกอริทึมสามารถใช้บน GPGPU เพื่อจำลองระบบเคมีที่ประกอบด้วยอนุภาคชนิดต่าง ๆ งานนี้ควรจะเป็นประโยชน์สำหรับเคมีรหัสที่ใช้วิธีการนี้การโต้ตอบเชิงชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ ซึ่งในที่สุดอาจรวมอยู่ในรุ่นตามเหตุการณ์ความเสี่ยงรังสีพื้นที่ ศึกษา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

GFDE ที่ใช้ในรหัสจำลองอนุภาคของสารเคมีที่ใช้เป็นจำนวนมาก กลุ่มตัวอย่างของอกุศล Brownian ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจมากสำหรับรหัสดังกล่าว GFDE สำหรับปฏิกิริยา ABCD จะค่อนข้างซับซ้อน; แต่มันเป็นไปได้ที่จะใช้ขั้นตอนวิธีการที่ค่อนข้างง่ายที่นำเสนอในบทความนี้เพื่อจำลองวิวัฒนาการในเวลาและพื้นที่ของคู่ของอนุภาค โดยทั่วไปแล้วการทำงานของอัลกอริทึมของเราเป็นที่คล้ายกันหรือดีกว่าว่าวิธีการของตาราง วิธีตารางที่มักจะเลี่ยงที่กว้างขวางตั้งค่าในการคำนวณและถือข้อมูลก่อนการคำนวณซึ่งอาจจะใช้เวลานานมากและหน่วยความจำบริโภคโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตารางมีมากกว่าหนึ่งมิติ [33] และในขณะที่มันจะเป็นในกรณีของเรา การทำงานในอนาคตเมื่อระบบขนาดใหญ่ที่ประกอบไปด้วยหลายชนิดของอนุภาคที่มีช่องปฏิกิริยาที่แตกต่างกันมีการจำลอง. วิธีนี้อาจเป็นประโยชน์สำหรับอนุภาคตามเหตุการณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยรูปแบบจำลองของ FPKMC (ทางแรกเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว Monte Carlo) [13] และ GFRD (สีเขียว ฟังก์ชั่นการเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยา) [8] ยกตัวอย่างเช่นในวิธี GFRD ที่โดเมนเรขาคณิตง่ายๆเช่นทรงกลมจะใส่รอบที่มากที่สุดสองอนุภาคที่จะป้องกันพวกเขาจากอิทธิพลของอนุภาคอื่น ๆ คู่ของอนุภาคนั้นจะแพร่กระจายในประเทศในลักษณะที่แน่นอนโดยทั่วไปโดยการสุ่มตัวอย่างครั้งและตำแหน่งที่เกี่ยวข้องขึ้นไปถึงเวลาที่อนุภาคอื่น ๆ นอกโดเมนมีการประกันจะไม่ใส่มัน โดยการขยายพันธุ์โดเมนต่อมาเหตุการณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยการจำลองอนุภาคที่ใช้สามารถตั้งค่าที่มีทั้งที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพโดยใช้ฟังก์ชั่นที่แน่นอนสีเขียวเพื่อที่จะข้ามเหตุการณ์การแพร่กระจายอื่น ๆ โครงการดังกล่าวเป็นธรรมชาติได้รับกำจัดของปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการรบกวนเป็นไปได้ของอนุภาคอื่น ๆ ในช่วงเวลาที่นาน หนึ่งในปัญหาที่ค้างอยู่ยังคงวิธีการ GFRD เหมือนคือการขาดการฟังก์ชั่นสีเขียวที่ถูกต้องรวมกลับปฏิกิริยา; ด้วยเหตุผลที่อนุภาคผลิตภัณฑ์ที่แยกตัวออกได้ที่จะใส่ในการติดต่อ (จากที่พวกเขามีปฏิกิริยาตอบสนอง) ซึ่งลดประสิทธิภาพการทำงานของโครงการ โครงการนี้จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการที่มีฟังก์ชั่นสีเขียวที่แน่นอนและใบสั่งยาการสุ่มตัวอย่างที่เกี่ยวข้องที่รวมทั้งการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าและข้างหลังดังกล่าวเป็นหนึ่งที่อธิบายไว้ในกระดาษ. ในเคมีรังสีวิธี IRT ถูกนำมาใช้ในการคำนวณอัตราผลตอบแทนของสายพันธุ์ radiolytic ในการแก้ปัญหา [25] [26] [27], [28] และ [29] และยังอยู่ในสารเคมี dosimeters [30] และ [31] วิธี IRT จะขึ้นอยู่กับความน่าจะเป็นความอยู่รอดของคู่ของอนุภาคในระบบและการแข่งขันระหว่างปฏิกิริยาจะถูกนำเข้าสู่การพิจารณาโดยเรียงลำดับเวลาที่เกิดปฏิกิริยาตัวอย่าง แม้ว่าวัตถุประสงค์ของบทความนี้ไม่ได้ตรวจสอบวิธีการ IRT ก็เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าผลการจำลองของเราอยู่ในข้อตกลงที่ดีกับผู้ที่คาดการณ์โดย IRT ในความเป็นจริงเพื่อความรู้ของเราเปรียบเทียบของการคาดการณ์ของฟังก์ชั่นการวิเคราะห์สีเขียวกับผล IRT สำหรับระบบ 2 อนุภาคที่มีปฏิกิริยาแพร่อิทธิพลย้อนกลับที่ยังไม่เคยทำมาก่อน แม้ว่าผลการจำลองที่ได้รับโดยวิธี IRT ล้มเหลวเพื่อให้การพึ่งพาอาศัยเวลานานที่เหมาะสม asymptotic สัญญากับ GFDE เป็นเลิศในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งเป็นที่น่าสนใจสำหรับรหัสเคมีรังสี. เพราะขั้นตอนวิธีการที่ง่ายและใช้เพียงไม่กี่ กิโลไบต์ของหน่วยความจำที่พวกเขาอาจจะสามารถนำมาใช้ในวัตถุประสงค์ทั่วไปหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPGPU) GPGPU เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์การดำเนินงานเป็นหน่วยประมวลผลร่วมกับหน่วยประมวลผลหลักกลาง (CPU) GPGPUs ประกอบด้วยถึงหลายร้อยแกนและมีหน่วยความจำของตัวเอง พวกเขาจะใช้ในการคำนวณฟังก์ชั่นที่มีการดำเนินการเป็นจำนวนมากครั้ง แต่เป็นอิสระของข้อมูลที่แตกต่างกัน ดังนั้นขั้นตอนวิธีการที่อาจจะนำมาใช้ใน GPGPU เพื่อจำลองระบบที่ประกอบไปด้วยสารเคมีที่แตกต่างกันของอนุภาค งานนี้น่าจะมีประโยชน์สำหรับรหัสเคมีที่เป็นไปตามวิธีการนี้เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ซึ่งในที่สุดอาจรวมอยู่ในแบบจำลองเหตุการณ์ตามความเสี่ยงรังสีพื้นที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การ gfde ใช้ในอนุภาคมากตามรหัสเชิงเคมี ตัวอย่างของ propagators บราวเนียน จึงน่าสนใจมากสำหรับรหัสดังกล่าว การ gfde สำหรับ ABCD ปฏิกิริยาที่ค่อนข้างซับซ้อน อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปได้ที่จะใช้ค่อนข้างง่ายที่นำเสนอในบทความนี้เพื่อจำลองขั้นตอนวิธีวิวัฒนาการในเวลาและพื้นที่ของคู่ของอนุภาค ทั่วไป ประสิทธิภาพของขั้นตอนวิธีของเราใกล้เคียงกันหรือดีกว่าวิธีการตาราง วิธีตั้งค่าอย่างละเอียดโต๊ะมักจะจำเป็นที่คำนวณไว้ก่อนหาข้อมูล ซึ่งอาจจะมีเวลามากและการบริโภคหน่วยความจำโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตารางมีมากกว่าหนึ่งมิติ [ 33 ] และ เป็นจะเป็นกรณีที่ในการทำงานในอนาคตของเรา เมื่อระบบขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหลายประเภทของอนุภาคมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกันความช่อง .วิธีนี้อาจเป็นประโยชน์สำหรับอนุภาคจากการจำลองเหตุการณ์ขับเคลื่อนแผนการของ fpkmc ( ครั้งแรกทางจลนศาสตร์ Monte Carlo ) [ 13 ] และ gfrd ( สีเขียวของฟังก์ชันปฏิกิริยาพลศาสตร์ ) [ 8 ] ตัวอย่างเช่น ใน gfrd แบบโดเมนทางเรขาคณิตที่เรียบง่ายเช่นทรงกลมใส่รอบสองอนุภาคมากที่สุดเพื่อป้องกันพวกเขาจากอิทธิพลของอนุภาคอื่น ๆ คู่ของอนุภาคจะขยายพันธุ์ในประเทศในลักษณะที่แน่นอน โดยทั่วไป จำนวนครั้งและตำแหน่งที่เกี่ยวข้อง ถึงเวลาขึ้น ซึ่งอนุภาคอื่นใดนอกโดเมนมีการประกันที่จะไม่ใส่มัน โดยการขยายพันธุ์โดเมนในภายหลัง เหตุการณ์ที่ขับเคลื่อนโดยการจำลองอนุภาคสามารถตั้งค่าที่อยู่ที่แน่นอนและมีประสิทธิภาพ การใช้ฟังก์ชันของกรีนที่แน่นอนเพื่อข้ามเหตุการณ์อื่น ๆที่แพร่ เช่นโครงการตามธรรมชาติจะกำจัดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการแทรกแซงของอนุภาคอื่น ๆที่เป็นไปได้นานครั้ง หนึ่งในปัญหาที่ยังค้างอยู่ใน gfrd เช่นเดียวกับวิธีคือการขาดของฟังก์ชันของกรีนที่ถูกต้องรวมปฏิกิริยากลับ สำหรับเหตุผลที่ , ผลิตภัณฑ์อนุภาคที่แยกได้จะใส่ในการติดต่อ ( จากที่พวกเขาทำ ) ซึ่งลดลงประสิทธิภาพของโครงการ โครงการนี้จะสูงได้ประโยชน์จากการมีฟังก์ชันที่แน่นอนของกรีนที่เกี่ยวที่รวมทั้งไปข้างหน้าและย้อนกลับปฏิกิริยาตัวอย่างเช่นหนึ่งที่อธิบายไว้ในกระดาษในเคมี รังสี เมื่อได้ใช้วิธีคำนวณผลผลิตของสายพันธุ์ radiolytic ในโซลูชั่น [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] และ [ 29 ] และในทางเคมี dosimeters [ 30 ] และ [ 31 ] เมื่อวิธีการขึ้นอยู่กับความอยู่รอดความน่าจะเป็นของคู่ของอนุภาคในระบบ และการแข่งขันระหว่างปฏิกิริยาจะพิจารณาจากตัวอย่างปฏิกิริยาการเรียงลำดับ แม้ว่าจุดประสงค์ของบทความนี้คือการตรวจสอบของ 1 วิธี เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าผลการคำนวณของเราเป็นเลิศ ข้อตกลงกับ ผู้ที่คาดการณ์โดย 1 . ในความเป็นจริง , ความรู้ , การเปรียบเทียบการคาดการณ์ของฟังก์ชันวิเคราะห์ที่มีสีเขียว เมื่อผลของระบบ 2-particle กับการแพร่อิทธิพลปฏิกิริยาผันกลับได้ทำมาก่อน แม้ว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการจำลองวิธี IRT ล้มเหลวเพื่อผลตอบแทนที่เหมาะสมเฉลี่ยนานนั้น ข้อตกลงกับ gfde เป็นเลิศในเวลาสั้น ๆซึ่งเป็นที่สนใจสำหรับรหัสทางเคมีรังสีเพราะใช้ง่าย และใช้เพียงไม่กี่กิโลไบต์หน่วยความจำของพวกเขาอาจจะถูกใช้ในหน่วยประมวลผลกราฟิก ( gpgpu เอนกประสงค์ ) เป็น gpgpu เป็นคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ผ่าตัดเป็น Co ประมวลผลที่หน่วยประมวลผลกลางหลัก ( CPU ) gpgpus ประกอบด้วยถึงแกนหลายร้อยและมีหน่วยความจำของตัวเอง พวกเขาจะใช้เพื่อคำนวณฟังก์ชันซึ่งจะดำเนินการเป็นจำนวนมากของเวลา แต่เป็นข้อมูลที่แตกต่างกัน ดังนั้น วิธีการอาจจะใช้ใน gpgpu เพื่อจำลองระบบทางเคมี ประกอบด้วย ประเภทที่แตกต่างกันของอนุภาค งานนี้น่าจะมีประโยชน์สำหรับเคมีรหัสที่อยู่บนพื้นฐานของวิธีการนี้เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ ซึ่งอาจจะถูกรวมอยู่ในกิจกรรมตามรูปแบบของความเสี่ยงอวกาศรังสี