LFU:online

Die Teilnehmer lernen die statistisch-mechanischen Grundlagen freier Energien sowie die wichtigsten computergestützten Methoden zu deren Berechnung aus Molekulardynamik-Simulationen.

Die Berechnung freier Energien zählt zu den zentralen Aufgaben der computergestützten Chemie und Biophysik – etwa bei der Vorhersage von Bindungsaffinitäten oder Hydratationseigenschaften. Ausgehend von den statistisch-mechanischen Grundlagen (Phasenraum, Ensembles, Boltzmann-Verteilung) werden Methoden zur Berechnung freier Energien behandelt: thermodynamische Integration, Free-Energy Perturbation, Umbrella Sampling (WHAM, MBAR), Metadynamik und Replica Exchange. Ergänzend werden kinetische Modelle (Markov State Models) sowie Verfahren der Hydratationsthermodynamik (GIST, Poisson-Boltzmann, Generalized Born, AI-basierte Modelle) vorgestellt. In den begleitenden Computerübungen wenden die Studierenden diese Methoden auf MD-Simulationen an und berechnen freie Energiedifferenzen.

Interaktive Vorlesung mit Diskussionen und praktische Übungen.

 Lehrveranstaltungsprüfung gemäß § 7 Satzungsteil, Studienrechtliche Bestimmungen

Wird am ersten Vorlesungstag besprochen.