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Validation of Molecular Simulation: An Overview of Issues
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2017-12-27 , DOI: 10.1002/anie.201702945 Wilfred F. van Gunsteren 1 , Xavier Daura 2, 3 , Niels Hansen 4 , Alan E. Mark 5 , Chris Oostenbrink 6 , Sereina Riniker 1 , Lorna J. Smith 7
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2017-12-27 , DOI: 10.1002/anie.201702945 Wilfred F. van Gunsteren 1 , Xavier Daura 2, 3 , Niels Hansen 4 , Alan E. Mark 5 , Chris Oostenbrink 6 , Sereina Riniker 1 , Lorna J. Smith 7
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Computer simulation of molecular systems enables structure–energy–function relationships of molecular processes to be described at the sub‐atomic, atomic, supra‐atomic, or supra‐molecular level. To interpret results of such simulations appropriately, the quality of the calculated properties must be evaluated. This depends on the way the simulations are performed and on the way they are validated by comparison to values Qexp of experimentally observable quantities Q. One must consider 1) the accuracy of Qexp, 2) the accuracy of the function Q(rN) used to calculate a Q‐value based on a molecular configuration rN of N particles, 3) the sensitivity of the function Q(rN) to the configuration rN, 4) the relative time scales of the simulation and experiment, 5) the degree to which the calculated and experimental properties are equivalent, and 6) the degree to which the system simulated matches the experimental conditions. Experimental data is limited in scope and generally corresponds to averages over both time and space. A critical analysis of the various factors influencing the apparent degree of (dis)agreement between simulations and experiment is presented and illustrated using examples from the literature. What can be done to enhance the validation of molecular simulation is also discussed.
中文翻译：
分子模拟验证：问题概述
分子系统的计算机模拟使得可以在亚原子，原子，超原子或超分子水平上描述分子过程的结构-能量-功能关系。为了适当地解释这种模拟的结果，必须评估计算出的特性的质量。这取决于执行仿真的方式以及通过与实验可观察量Q的值Q exp进行比较来验证仿真的方式。必须考虑1）Q exp的精度，2 ）用于基于分子构型r N计算Q值的函数Q（r N）的精度的Ñ颗粒，3）的功能灵敏度Q（ř Ñ）到配置ř Ñ，4）仿真和实验的相对时间尺度，5）的程度的计算值和实验性能是相等的，和6 ）系统模拟的程度与实验条件相匹配。实验数据的范围有限，通常对应于时间和空间上的平均值。使用文献中的例子，对影响模拟和实验之间（不一致）表观程度的各种因素进行了批判性分析。还讨论了可以做些什么来增强分子模拟的有效性。
更新日期：2017-12-27
中文翻译：
分子模拟验证：问题概述
分子系统的计算机模拟使得可以在亚原子，原子，超原子或超分子水平上描述分子过程的结构-能量-功能关系。为了适当地解释这种模拟的结果，必须评估计算出的特性的质量。这取决于执行仿真的方式以及通过与实验可观察量Q的值Q exp进行比较来验证仿真的方式。必须考虑1）Q exp的精度，2 ）用于基于分子构型r N计算Q值的函数Q（r N）的精度的Ñ颗粒，3）的功能灵敏度Q（ř Ñ）到配置ř Ñ，4）仿真和实验的相对时间尺度，5）的程度的计算值和实验性能是相等的，和6 ）系统模拟的程度与实验条件相匹配。实验数据的范围有限，通常对应于时间和空间上的平均值。使用文献中的例子，对影响模拟和实验之间（不一致）表观程度的各种因素进行了批判性分析。还讨论了可以做些什么来增强分子模拟的有效性。
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