【计算机科学】【2016.11】化学系统的蒙特卡罗仿真研究

本文为瑞典林雪平大学(作者:Karl R¨onnby)的学士论文,共41页。

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本文研究了用于化学系统计算的不同类型的蒙特卡罗估计器,主要用于计算碳化硅的表面生长和演化。蒙特卡罗方法是一种利用随机抽样数值求解问题的算法,在很多情况下都有应用。研究了三种不同类型的蒙特卡罗方法,一种简单的蒙特卡罗估计器、两种马尔可夫链蒙特卡罗序列算法和动态蒙特卡罗序列算法。描述了以上所有方法的数学背景,并在较小规模的系统上进行了测试,用已知的结果来检验它们的数学和化学稳定性,并在较大的表面系统上作为示例来说明如何使用这些算法。

This thesis investigates different types of Monte Carlo estimators for use in computation of chemical system, mainlyto be used in calculating surface growth and evolution of SiC. Monte Carlo methods are a class of algorithms usingrandom sampling to numerical solve problems and are used in many cases. Three differenttypes of Monte Carlo methods are studied, a simple Monte Carlo estimator andtwo types of Markov chain Monte Carlo Metropolis algorithm Monte Carlo and kinetic Monte Carlo. The mathematical background is given for all methodsand they are tested both on smaller system, with known results to check theirmathematical and chemical soundness and on larger surface system as an exampleon how they could be used.

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