Михаил Медведев | Квантовая химия. Модели. IT, машинное обучение, математика, физика и химия в одном

#квантоваяхимия #физика #машинноеобучение #итмо #моделирование
Михаил Медведев — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, руководитель группы теоретической химии (№24) Института органической химии Российской академии наук (ИОХ РАН).

Тема лекции — квантовая химия и построение моделей.
Основная идея: мы строим модели тогда, когда не хотим ставить много опытов чтобы что-то узнать. Затем выбираем наиболее подходящую нам модель и уже после идём убеждаться на опыте подходит ли она нам или нет.
Говорим о том, как создаются математические модели, роли машинного обучения во всём этом и приводим примеры и расчёты из реальной химии.

---------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------------
Частное общеобразовательное учреждение «Школа Экспресс», г. Санкт-Петербург:

[ДмитрийПервушин-вш]

Спасибо, Серега! Оч интересная тема, посмотрю после работы. Наверняка будут вопросы)
Пока глянул очень отрывочно, тут скорее проблемы обработки экспериментальных данных, построения моделей, датамайнинга и машинного обучения.
Выше уже писали за недостаток Теории и концепций (электроные облака, орбитали, энергетические уровни, валентности, как всё это работает в молекулах, между молекулами, крист.решетках, как там стыкуется квант.механика с химией... и лучше на популярном уровне для чайника)).
Спец, кстати, хорошо рассказывает, живо и понятно, всё иллюстрировано, тут критика мимо. Хороший гость
ЗЫ: Кстати, лет 5-10 тому встала проблема достоверности многих исследований именно из за неграмотного подхода к машинленингу и, вследствие, переобучения... что приводило тупо к подгонке результатов. Михаила, походу, на такую ловушку новичка нейросетям, ансамблям и прочим градиентым бустингам не поймать)

[UriShap]

Как минимум первая четверь лекции - интересно! Продолжаю прослушивание :)

[Ski_tiger]

36.55 Простите, Михаил, а Вы каким методом пользуетесь: методом Хартри или методом Хартри-Фока? При расчетах электронных плотностей многоэлектронных систем Вы какие используете волновые функции: одноэлектронные, одноэлектронные симметризиванные или еще какие? В в качестве базисных состояний выбираете состояния какого конкретно гамильнониана? Вы учитываете Кулоновские, обменные взаимодействия и Паули или добавляете спин-орбитальное? А спин-спиновое? А спин-чужая орбита? Эффекты сверх-тонкой структуры Вы учимтываете? Понимаете, без этой информации сОВЕРШЕННО НЕ ПОНЯТНОГ, что Вы реально делаете...

[nikolanikolov]

права и обратна задача в анализа Нютон класика

[NaeelMaqsudov]

Про модели всё понятно и даже кажется вполне очевидным. Пока не видно, где же тут химия. Получается так: модели, модели, модели... бац - "электронные плотности"... Не очень понятно, как это всё связано с осязаемым миром. Хотябы знакомые химические элементы из таблицы Менделева. :) Буду следить, надеюсь в следующих беседах этот мостик как-нибудь перекинется.

[Ski_tiger]

47-11 Вы меня шокировали словами, чо полусумма энергий атомов с одним и двумя электронамси дает энергию атома с полутора-электронами. :). Дело в том, что в случае одного электрона нет необходимости в построении симметризованных волновых функций, без которых описания систем с двумя электронами не сыглядит слишком серьезным занятием. А что Вы можете сказать про №системы с полутора электронами" :). Как Вы представляете себе в таких системах корректное построение многоэлектронной волновой функции? Или идет речь об обобщении приницпа Паули на системы с нецелым числов эквиволентных частиц? Есмли это так и тут сделаны РАЗУМНЫЕ шаги, то говорить, как мне кажется, нужно об этом и ТОЛЬКО ОБ ЭТОМ, а не про "долюучение функционалов", что является не более, чем техникой. Если же решение задачи "про атом с дробным чмслом электронов" строится как простое вычисление среднего, то это, на мой взгляд, просто "бла-бла-бла". С равным успехзом можно обучать компьютер вычислению длины хвоста черта или русалки... Извините.

Прошу прощения - прослушал дальше. Речь идет, оказывается, об электоне, "размазанном" между двумя ядрами. Нго так это христоматийная система с двумя состояниями, решение для которой строится как симметричная и антисимметричная суперпозиции двух базисных состояний с преимущественной локализацией электрона вблизи одного из ядер. Или в случае, когла и Вас электронов уже не 1, а два, получается плохзо и Вы усредняете результаты? А в случае двух электронов Вы учитываете состояния, когда оба локализованы у одного, а не разных ядер? Если нет -з0 попытайтесь учесть (это Фейнман описывал еще в своих лекциях). Возможно, конечно, что я Вас недопонимаю, но в Вашем рассказе совершенно не описана исходная квантовомеханическая модель, а без этого понимать то, о чем Вы рассказываете, весьма трудно.

[Ski_tiger]

30_29 Простите, уважаемый спикер, а откуда у Вас уверенность в том, что Вы шашли глобальный минимум энергии, а не локальный? А вдруг если начать с другого исходного приближения, Вы попадеье в более глоубокий минимум? Как обстоят дела с доказательством сходимости метода к правильному результату в случаях, если функционалы заданы не совсем точно? Ведь Вы не можете учесть точно всех взаимодействий в сложных атомах... А вдруг Ваш метод минимизации из-за неточностей модели ведет не к правильному решению, а вообще куда-то в сторому? Очнеь прошу, развейте мои сомнения.
С уважением Чирцов А.С.

[nickyurov]

Тема доклада крайне интересная. Однако, как по мне, презентацию воспринимать легче, когда лектор пишет на доске, и мы динамически видим построение логических конструкций.

[alexstoichka]

Ведущему лайк. Лектор бледная тень Александра Сергеевича. Монотонно, заученно, без теор обоснований. На доске было бы лучше, не слайды а рисунки и формулы. Откуда всё берется не понятно