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Extension to the weighted histogram analysis method: combining umbrella sampling with free energy calculations

机译：扩展加权直方图分析方法：将伞形抽样与自由能计算相结合

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The Weighted Histogram Analysis Method (WHAM) of Kumar et al. (J. Comput. Chem. 13 (1992) 1011), is used to combine free energy perturbations with umbrella sampling calculations. The formulation is general and allows optimal calculation of the free energies from a set of molecular dynamics simulations generated in the presence of arbitrary biasing umbrella sampling window potentials. The method yields the free energy associated with a given simulation as well as the probability distribution of the molecular system configurations by extracting the information contained in all the biased simulations (the windows) in an optimal way. The method presents some advantages compared to the standard free energy perturbation (FEP) and thermodynamic integration (TI) methods, because the window potential can be used for restricting the conformational space to specific regions during free energy calculations.
机译：Kumar等人的加权直方图分析方法（WHAM）。 （J.Comput.Chem.13（1992）1011）用于将自由能扰动与伞状采样计算相结合。该公式是通用的，可以根据存在任意偏置伞状采样窗口电势时产生的一组分子动力学模拟对自由能进行最佳计算。该方法通过以最佳方式提取所有有偏差的模拟（窗口）中包含的信息，从而产生与给定模拟关联的自由能以及分子系统构型的概率分布。与标准的自由能扰动（FEP）和热力学积分（TI）方法相比，该方法具有一些优势，因为在自由能计算过程中，窗口势可用于将构象空间限制在特定区域。

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