July 12
介绍
Buffon的抛针试验是集合概率领域的古老问题,最早于1777年提出。它所研究的内容就是把一个针抛向一张纸上面的平行线组成
的表格,并且求取针和纸上面线相交的概率。这个著名试验的结论就是所得的概率同pi的值直接相关。
在这里,我们将简单介绍这种方法,以此说明Monte Carlo的朴素原理。
简单的例子
首先,我们看一下最简单的情况。此时,针的长度是1,同样两条平行线的距离也是1。当针抛出之后,我们关心两个变量,其一
是针和平行线所成的角theta,以及针的中点到两条线距离中的最短的距离D。可以看出theta可以从0到180度之间变换。而针的中
点到平行线其中之一的最短距离D则不会超过两平行线的二分之一。如图1。
图1:
上图中,针显然没有和平行线相交。若要针同其中某一条平行线相交,则必须保证针的中点到两平行线的最短距离D小于或等于
1/2倍的sin(theta),即D<=1/2 sin(theta)。
接下来我们可以在图上画出,当theta从0到pi变换时,D值可能的变化区域,如图2。曲线和坐标之间的区域则代表着针和平行线
相交的情况,那么,当针抛出时,针和平行线相交的概率,就等于阴影区域和真个矩形区域的面积之比。这个值是什么呢?
图2:
阴影区域的面积等于曲线1/2 sin(theta)在theta=[0, pi]上的积分,很容易求得这个积分值为1;另一方面,矩形区域的面积为
1/2 * pi。那么抛出的针和平行线相交的概率就是2/pi。
那么当抛出一个针,要想知道它和平行线相交的概率的另一种方法,就是不断的抛出针,记录下抛出的总次数,以及针和平行线
相交的次数,在这里,我要声明,我们每次抛出的针在平行线间的情况都是不同的,即没有重复试验。那么这里得到的针和平行
线相交的次数同总的次数之比,就近似于针和平行线相交的概率,当我们做无数次抛针试验后,所得的概率就无限逼近真实概率
。这样把试验所得概率P=2/pi,就可以求出pi的近似值。
July 10
t=-pi:0.1:pi;
plot(R*sin(t), R*cos(t))
or
t=-pi:0.1:pi;
2 Linux 命令
2.1 目录的层次结构
* ls命令有一条默认的内部规则:任何以据点开始的名称不在清单中列出。
* 在许多场合下,使用一条命令时,希望它完成默认功能以外的操作,或者抑制它的某些常规功能,这时可以在命令行中加入命令开关(command line switch)来打开或关闭需要的功能。为了一致,开关值前要加上连字符号“-”,表示这是开关而不是普通的命令参数。
* mkdir 建立目录; rmdir 删除目录
* 在Linux系统中没有专门的rename命令,只能用mv命令来代替。
* 查看文本文件内容:cat; more; less; tail(查看文件的最后几行,用开关-n控制);wc(对文件的行,字和字符进行计数,可用开关参数-l, -w, -c)
* 联机帮助:man
* 查看进程 ps
* 检查磁盘空间使用状况 df, du
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3 正文编辑
* vi编辑器
k 上移; j 下移; h 左移;l 右移; ctrl-f 在文件中前移一页; ctrl-d 在文件中后移一页; H 将光标移到屏幕上的起始行(或最上行); M 将光标移到屏幕中将; 将光标移到屏幕最后一行。
在此要注意字母的大小写,H和L还可以前面加数字,表示移进屏幕的行数。如2H表示将光标移到屏幕的第2行,3L表示将光标移到倒数第3行。
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4 Bash
许多Linux发布提供Bash Shell。
4.1 路径名扩展
路径名可以用不同的方式缩写,在将路径名传递给命令之前由shell加以扩展。
星号* 可以表达任何文件名(以点开头的文件除外);问好?可以代表任何单个字符;另外还可以给出字符的显示清单,以保证清单中的字符被匹配,显示清单用方括号[]括起来;最后,还可以对整个字匹配,这时需列出需匹配的字的清单,用花括号{ }括起来,每个字之间用逗号隔开。
>转义字符 \:放在任何shell 特殊字符前面的反斜杠\, 可以抑制特殊字符的特殊含义。
>单引号'':如果字符串放在一对单引号之间,则单引号之间的所有字符的页数含义都将被抑制。
>双引号"": 如果字符串放在一对双引号之间,则路径名扩展字符的特殊含义也将被抑制。
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July 01
分子动力学基础
* 内容
* 前言
* 介绍
^ 计算机试验的作用
> 理论还是试验?
^ 什么是分子动力学?
^ 发展历史
^ 分子动力学今天的作用
^ 局限性
> 经典力学的应用
> 理想的作用力
> 时间和尺寸的限制
* 基本机理
^ 物理系统建模
> Lennard-Jones势能
> 势能舍去和远距离修正
^ 周期边界条件
> 最小图像标准
> 表面几何形状
^ 时间积分算法
> Verlet算法
> 周期修正算法
* 移动,测量,分析
^ 启动模拟
> 从标线开始
> 继续模拟
^ 控制系统
^ 平衡
^ 观察原子
^ 简单的统计定量测定
> 势能
> 动能
> 总能量
> 温度
> 热量曲线
> 平均平方位移
> 压力
^ 测定融化温度
^ 真实空间关系
^ 可逆空间关系
^ 动态分析
^ 退火和淬火:MD的优化工具
^ 其他统计系统
* 原子间势能
^ Born-Oppenheimer近似
^ 势能设计
^ 二体势能问题
^ 金属原子多体势能
^ 半导体原子多体势能
> Stillinger-Weber势能
> Tersoff势能
^ 远距作用力
^ 我们真的需要许多势能吗?
^ Fitting to ab initio data by "force matching"
* 硬件和软件选择
^ 使用什么样的计算机?
> 选择适合分子动力学计算的计算机
> 内存空间
^ 什么语言?
> 高级语言
> Fortran还是C?
* 参考文献
* 关于这个文件
June 29
在Scientific Word中插入图片同在MS Word中一样,非常便捷。Scientific Word主要可以插入以下格式的图片。
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| AI/EPS Adobe Illustrator | JPG JPEG |
| BMP Windows bitmaps | PCT Macintosh PICT files |
| CDR Corel Draw files | PCX ZSoft Paintbrush |
| CGM Computer graphics metafiles | PIC Lotus 1-2-3 |
| DRW Micrografx Designer/Draw Files | PS PostScript Interpretive |
| DXF AutoCAD drawing interchange | TIF Tag image file format |
| EPS Ecapsulated PostScript files | TGA Truevision TARGA |
| GIF CompuServe Graphics | WMF Windows metafiles |
| HGL HP graphics language files | WPG WordPerfect 2.0 |
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********如何插入图片********
1. 把准备插入的图片存放到我们的目标文件夹中;
2. 打开Scientific Word文件,把鼠标放在准备插入的位置;
3. 在File菜单处打开Import Picture;
4. 在Import Picture对话框中,选择要输入的图片格式;
5. 选中要插入的图片;
6. 选择OK。
搞定!
****************************
********如何粘贴图片********
1. 打开生成图片的程序;
2. 选择准备输入到Scientific Word中的图片;
3. 复制选中的图片;
4. 返回到Scientific Word中;
5. 把鼠标放在图片要出现的地方;
6. 在Edit菜单中选择Paste。
/*OK啦? No!*/
7. 粘贴完成后,Scientific Word会自动为被粘贴的图片命名。自动生成的图片名无法描述图片特点,为了
避免混淆,建议重新命名图片名,如下:
i. 选中图片
ii. 右键,在弹出菜单中选择Properties
iii. 选中Picture Properties子选项
iv. 在File Nname对话框中输入你要重新命名的文件名,切记不要改变后缀名.wmf
v. 一切搞定!
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图片标注。
使用Properties,我们可以选择Labelling选项,通过caption来进行标注。但是这个方法并不能总是满足我们的需要,一个更好的方法是把图片放到一个矩阵中去,手动去进行标注。
1. 在Insert菜单中,选择Matrix;
2. 选择生成1行1列的矩阵(我们这样是生成一个框架);
3. 选择OK;
4. 把鼠标放在小方框中;
5. 在Insert菜单中,选择Matrix;
6. 选择生成1行,以及我们想要的列数(依据图片多少);
7. 选择OK;
8. 插入图片(用上面说的方法);
9. 把鼠标放在矩阵下面,从Section/Body中,选择Centered;
10.填写标注(例如 Fig. 3.4).
当我们插入图片,并且进行标注后,接下来就要使用Tex命令 \addcontentsline,使得我们的图片和标注被包含在图片名单中。这方面的信息可参考 Table of Contents, Lists of Figures和List of Tables。
June 08
今天在top100上听到了这张EMI出品的唱片,因为对古典音乐的了解几乎为零,不敢妄做评论。总之,听这张唱片的起因是慕名,喜欢它的原因也很浅薄——只是觉得好听。我就好像一个乡下老汉,来到大都市一般,听到这张唱片的内容就如同初见高楼大厦、摩登时尚。无论如何,新事物总要去试着接触,试着学习欣赏。
虽然门道还没怎么看得懂,不过热闹倒是了解了一些,我重点听了里面的贝多芬第三交响曲,知道这部作品是贝多芬因为崇拜法国大革命的精神,并且认为拿破仑.波拿巴是这种精神的化身,所以决定创作这部交响曲献给拿破仑。其实在贝多芬创作这部作品的时候,另一个王公贵族一个叫Franz Joseph Maximillian Lobkowiz王子也想贝多芬把这部作品以这位王子的名义而创作,并且允诺提供不菲的报酬,但是贝多芬仍然坚持以拿破仑.波拿巴来命名作品。
就在贝多芬满怀热情来赞美拿破仑.波拿巴的时候,拿破仑在1804年5月宣布自己为法国皇帝。崇尚自由的贝多芬被激怒了,他走到了堆满已经完成的乐章的桌子旁,找出封面,用刀子愤怒地割下了波拿巴的名字。后来贝多芬把这部作品的名字改为Sinfonia eroica, composta per festeggiare il sovvenire d'un grand'uomo(英雄交响曲,为纪念一个伟大的人而作)。
此外,我还了解了一下Rudolf Kemple,看了一个有关他的乐评。Rudolf Kempe在英国非常有名气,曾经两次被授予Covent Garden指挥家奖,而且他还被英国皇家爱乐乐团看做是Beecham的接班人。有点奇怪的是,在他人生的末期他去了BBC交响乐管弦乐团。在欧洲大陆,他以歌剧起家,先后在苏黎世音乐厅管弦乐团、慕尼黑爱乐管弦乐团任职,而且是维也纳和柏林的常客,他也曾经指挥过美国大都会歌剧院管弦乐团,不过大多数美国听众主要是通过唱片才接触到他的。