This course is an introduction to the concepts, algorithms and practical aspects of molecular dynamics simulations, with a focus on all-atoms and coarse-grained models. It should help the students to understand how modern simulations packages are built, and to start their own simulations.
- Connaître les notions de base et le vocabulaire utilisés en dynamique moléculaire classique (MD), les possibilités et les limites de la MD.
- Faire le lien entre la MD, la physique statistique et la mécanique classique.
- Découvrir quelques modèles de simulation tout atome et gros grain.
- Regarder la structure d'un code de MD simple (fortran ou python).
- Utiliser des codes de dynamique moléculaire, soit simple (script home-made) ou plus "avance" (gromacs).
- Connaître quelques outils associés à la simulation numérique (outils pour la visualisation, les scripts, les graphes, ici sous linux).
- Avoir produit des données et extrait des informations microscopiques ou macroscopiques sur un projet.
- Quelques notions sur l'exploration conformationnelle biaisée.
- Force field
- The principes of MD simulations and the link with classical Newton's laws and statistical physics
- Details of the simulation steps : model building, boundary conditions, initialisation, integration of the equations of motion, measurement of interesting observables, statistical analysis of the results.
- Introduction to coarse-graining: motivation and general principles; the Martini CG model.
- Elements of structural biology and current open questions in protein and membrane biophysics.
- Applications of coarse-graining to biological systems: membranes, proteins, nucleic acids.
The practical sessions cover such topics :
- tutorial on a high-performance simulation package
- looking into a basic code performing NVT simulations of a Lennard-Jones fluid