先看答案由多少张照片承担
归一化目标权重为 ,其总和为一。若十张照片各承担十分之一,信息分布较均匀;若一张承担九成,估计就十分脆弱。权重有效样本数 用权重平方和衡量这种集中程度。
例题:一百张照片中,一张权重为 ,其余九十九张均分另一半。平方和为 ,权重有效样本数只有 。一百张照片的结果可能主要取决于那一张。
这个数没有看照片的先后顺序,也没有看隐藏谷。把同一张照片复制一千遍,会让表面上的权重数目增加,却不会增加独立信息。时间相关与权重集中需要分别检查。
重抽样时保留一小段完整运动
普通 bootstrap 把每一帧当作独立抽签。对慢慢游走的小珠,这会打散原来的时间相关,通常把误差压得太小。分块 bootstrap 改为抽取连续轨迹块,让每块里的运动顺序保留。
每个窗口分别抽块,保持该窗口的总样本量,再重新求解整套 MBAR 方程。重复许多次,比较目标谷占据或自由能差的分布。不能只固定原来权重,再随机打乱最后一张图:窗口归一化本身也有不确定度。
块长要足以覆盖相关衰减,并且仍留有多个近似独立块。逐步加长块,观察误差是否趋于稳定;同时保存块长与重复次数。若一段轨迹只有一个长驻留期,bootstrap 无法从中创造缺失的换谷。
来源:PLUMED Masterclass 21.2 · Michael R. Shirts and John D. Chodera
用另一种计算方式建立参考
二维教学模型可以直接对 求积。把网格加密,检查谷占据和投影自由能变化是否足够小;再检验对称性。默认倾斜为零时,势能在 下不变,因此按横坐标分开的左右区域概率相同。
参考积分不读取随机轨迹,正好能发现采样遗漏。它自己的误差来自有限网格、投影分箱和边界近似。把参考网格误差与采样误差分开记录,才知道两条曲线接近到什么程度。
把一块区域留给真正的检验
设计窗口时,先指定一个检验区域,例如两个谷之间的一段区间。固定设计和分析方法后,再用新种子评估该区域的概率,与独立积分比较。检验区域不是要求粒子永远不能进去;它的参考答案和新种子结果不能被用来反复调整同一次报告的方法。
若根据检验结果改了窗口,就把原检验转成开发记录,再保留新的种子或区域。否则,图看上去每次都越来越准,只说明调参过程记住了答案。
误差可以分成几个具体来源:步长近似、有限采样、相关处理、分箱与未平衡。重复种子主要揭示随机波动;改变步长检查积分器;改变初态和隐藏坐标检查平衡。没有一个单独数字能替代这些问题。