Główne kierunki rozwoju chemii teoretycznej 1200-SZD-GCHT

Wykład jest przeznaczony dla studentów Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych na kierunku chemicznym.
Program rozpoczyna repetytorium z kluczowych aspektów chemii kwantowej. Przypomniane zostaną fundamenty teoretyczne, m.in. teoria Hartree-Focka oraz przybliżenie Borna-Oppenheimera, stanowiące bazę dla takich pojęć jak energia elektronowa, orbitale molekularne, konfiguracje elektronowe, hiperpowierzchnia energii potencjalnej czy energia ruchu jąder. W dalszej części kursu słuchacze zapoznają się ze współczesnymi metodami struktury elektronowej uwzględniającymi korelację elektronową (m.in. teoria sprzężonych klasterów, teoria Møllera-Plesseta oraz metody jawnego uwzględniania korelacji elektronowej). Poruszone zostaną także zagadnienia skalowania nakładów obliczeniowych dla dużych układów (lokalna teoria korelacji elektronowej) oraz teoria funkcjonału gęstości elektronowej (DFT). Kolejne zagadnienie w ramach kursu to wyznaczanie własności molekularnych innych niż energia oraz i obliczenia dla elektronowych stanów wzbudzonych. Osobny wykład zostanie poświęcony oddziaływaniom międzycząsteczkowym i rachunkowi zaburzeń o adaptowanej symetrii (SAPT). Program obejmuje również nowoczesne metody przewidywania struktur krystalicznych i własności układów periodycznych. Słuchacze zostaną zaznajomieni z metodami parametryzacji powierzchni energii potencjalnej z wykorzystaniem uczenia maszynowego oraz referencyjnych zbiorów energii i sił z obliczeń struktury
elektronowej. Pokazane będą klasyczne metody modelowania molekularnego w zastosowaniu do bardzo dużych układów (do 106 atomów). Omówione zostaną metody trenowania i wykorzystanie modeli maszynowych, w tym modeli językowych, do projektowania molekuł, a także różne aspekty wykorzystania uczenia maszynowego do projektowania białek. Na wszystkich wykładach zostaną podane przykłady zastosowań do realnych problemów chemicznych.