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【2h】

OpenPathSampling: A Python Framework for Path SamplingSimulations. 2. Building and Customizing Path Ensembles and SampleSchemes

机译：OpenPathSampling：用于路径采样的Python框架模拟。 2.构建和定制路径组合和样本方案

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The OpenPathSampling (OPS) package provides an easy-to-use framework to apply transition path sampling methodologies to complex molecular systems with a minimum of effort. Yet, the extensibility of OPS allows for the exploration of new path sampling algorithms by building on a variety of basic operations. In a companion paper [Swenson et al. J. Chem. Theory Comput. 2018, 10.1021/acs.jctc.8b00626 [] [] []] we introduced the basic concepts and the structure of the OPS package, and how it can be employed to perform standard transition path sampling and (replica exchange) transition interface sampling. In this paper, we elaborate on two theoretical developments that went into the design of OPS. The first development relates to the construction of path ensembles, the what is being sampled. We introduce a novel set-based notation for the path ensemble, which provides an alternative paradigm for constructing path ensembles and allows building arbitrarily complex path ensembles from fundamental ones. The second fundamental development is the structure for the customization of Monte Carlo procedures; how path ensembles are being sampled. We describe in detail the OPS objects that implement thisapproach to customization, the MoveScheme andthe PathMover, and provide tools to createand manipulate these objects. We illustrate both the path ensemblebuilding and sampling scheme customization with several examples.OPS thus facilitates both standard path sampling application in complexsystems as well as the development of new path sampling methodology,beyond the default.
机译：OpenPathSampling（OPS）软件包提供了易于使用的框架，以最小的努力将过渡路径采样方法应用于复杂的分子系统。但是，OPS的可扩展性允许通过构建各种基本操作来探索新的路径采样算法。在同伴论文中[Swenson等。 J.化学理论计算。 2018年10月102日，acs.jctc.8b00626 [] [] []介绍了OPS软件包的基本概念和结构，以及如何将其用于执行标准转换路径采样和（副本交换）转换接口采样。在本文中，我们详细介绍了OPS设计中的两个理论发展。第一个发展与路径集合的构造有关，即正在采样的东西。我们为路径合奏引入了一种新的基于集合的表示法，它为构建路径合奏提供了另一种范式，并允许从基本的合奏中构建任意复杂的路径合奏。第二个基本发展是定制蒙特卡洛程序的结构。如何采样路径集合。我们将详细描述实现此功能的OPS对象自定义方法 MoveScheme 和 PathMover ，并提供创建工具并操纵这些物体。我们说明了两个路径合奏几个示例构建和采样方案定制。因此，OPS有助于复杂环境中的两种标准路径采样应用系统以及新路径采样方法的开发，超出默认值。

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