塔比

溶剂化生物分子静电场的treecode加速边界积分Poisson-Boltzmann解算器。本文提出了一种求解由线性Poisson-Boltzmann方程描述的溶剂化生物分子静电的treecode加速边界积分(TABI)求解器。该方法对分子表面静电势及其法向导数采用了条件良好的边界积分公式。曲面采用三角形剖分,积分方程采用质心配置法离散。线性系统采用GMRES迭代法求解,矩阵向量积用笛卡尔树形图表示,其代价从$O(N^2)$降低到$O(Nlog N)$,其中$N$是三角剖分中的面数。应用TABI求解器计算了Kirkwood球和溶剂化蛋白质两种情况下的静电溶剂化能。我们给出了误差、CPU时间和内存使用,并比较了Poisson-Boltzmann和Poisson方程的结果。我们证明了树型图的近似误差可以小于离散化误差,并比较了两种不同的树型图,一种是均匀簇型,另一种是适应分子表面的非均匀簇型。对于蛋白质测试用例,我们将TABI结果与使用基于网格的APBS代码获得的结果进行比较,并且我们还提供了使用多达8个处理器的并行TABI模拟。我们发现TABI解算器具有良好的串行和并行性能,并且具有相对简单的实现、高效的内存使用和几何适应性。


zbMATH参考文献(参考 21篇文章 参考)

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