Méthodes numériques pour la simulation d'événements rares en dynamique moléculaire

L'objectif de la thèse est de tester l'efficacité de la méthode Adaptive Multilevel Splitting (AMS) sur l'échantillonnage d'évènements rares en dynamique moléculaire. Plus précisément, nous étudierons la simulation de la cinétique de dissociation d'un ligand d'une protéine, qui est un des ingrédients essentiels pour analyser l'efficacité d'un médicament. En particulier, il n'existe pas pour le moment de méthodes efficaces pour le calcul de la constante de dissociation. En collaboration avec des ingénieurs de l'entreprise pharmaceutique SANOFI et de chercheurs du Theoretical and Computational Biophysics Group du Beckman Institute, nous aimerions étudier les performances de la méthode AMS sur des cas pratiques. D'autres méthodes pourraient également être étudiées et notamment la méthode Parallel Replica. La thèse consistera à (i) comprendre les algorithmes et étudier leur fondements mathématiques, (ii) développer une expertise sur les systèmes biologiques étudiés et (iii) programmer et tester les algorithmes dans le code NAMD. De nouveaux développements méthodologiques seront nécessaires pour obtenir des résultats pertinents (paramétrisation des algorithmes pour les systèmes biologiques de type ligand-protéine, contraintes liées à l'environnement de programmation).