【摘 要】
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分子马达是利用化学能进行机械做功的纳米系统,在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动,所以研究分子马达的运动情况,建立分子马达运动
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分子马达是利用化学能进行机械做功的纳米系统,在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动,所以研究分子马达的运动情况,建立分子马达运动过程的数学模型具有重要的意义。Langevin方程和Fokker-Planck方程都能用来描述分子马达的运动过程,但传统的数值方法如Euler方法和中心差分方法存在一定的局限性。WPE方法[1]是求解Fokker-Planck方程的一种数值计算方法,它从局部解出发,计算了向前和向后跳跃率,它的优点是能够处理势能不连续的情况,缺点是当势能不连续时精度却降到了一阶。WPE改进方法[11]引入了自由能,将积分项近似展开,没有分析原方法精度下降的原因。本文分析了原有WPE方法精度会下降的原因,仍然考虑局部解,重新计算了向前和向后的跳跃率,新方法——修改WPE方法的优点是:仍然能够处理势能不连续的情况,而且当势能不连续时仍能维持二阶精度,并满足数值解收敛于精确解的必要条件。
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