När matematiken inte kan göras för hand, fysiker som modellerar komplexa system, som dynamiken hos biologiska molekyler i kroppen, måste använda datorsimuleringar. Sådana komplicerade system kräver en tid innan de mäts, när de sätter sig i ett balanserat tillstånd. Frågan är:hur länge behöver datorsimuleringar köras för att vara korrekta? Att påskynda handläggningstiden för att belysa mycket komplexa studiesystem har varit en vanlig utmaning. Och det kan inte göras genom att köra parallella beräkningar. Det beror på att resultaten från föregående tidsförlopp är viktiga för att beräkna nästa tidsförlopp. Nu, Shahrazad Malek från Memorial University of Newfoundland, Kanada, och kollegor har utvecklat en praktisk dellösning på problemet med att spara tid när man använder datorsimuleringar som kräver att ett komplext system förs in i ett stabilt tillstånd av jämvikt och mäter dess jämviktsegenskaper.

Dessa resultat är en del av ett specialnummer om "Advances in Computational Methods for Soft Matter Systems, " nyligen publicerad i EPJ E .

En lösning är att köra flera kopior av samma simulering, med randomiserade initiala villkor för molekylernas positioner och hastigheter. Genom att beräkna ett genomsnitt av resultaten över denna ensemble på 10 till 50 körningar, varje körning i ensemblen kan vara kortare än en enda lång körning och ändå ge samma nivå av noggrannhet i resultaten. I den här studien, författarna går ett steg längre och fokuserar på ett extremfall av att undersöka en ensemble av 1, 000 runs – dubbat en svärm. Detta tillvägagångssätt minskar den totala tiden som krävs för att få svaret på att uppskatta systemets värde vid jämvikt.

Eftersom den här typen av massiva flerprocessorsystem gradvis blir vanligare, detta arbete bidrar till att öka den tillgängliga tekniken för forskare. Lösningarna kan tillämpas på beräkningsstudier inom områden som biokemi, materialfysik, astrofysik, kemiteknik, och ekonomi.