2-Body molecular dynamics simulations do not always capture the correct qualitative changes to a system. In such cases, we need higher accuracy, which can be achieved by also considering 3-body interactions. To this end, we extend the molecular simulations library AutoPas with an implementation of Verlet lists that can handle 3-body interactions. We consider three different approaches to iterate over all triplets in the force calculation step. The first uses 2-body neighbor lists and iterates over all pairs in them. The second approach intersects the lists of neighboring particles to obtain all mutual neighbors. Lastly, we save 3-body neighbor lists which contain all pairs of particles close enough for force calculation, which we can iterate over to find all triplets. We find that the third approach is the fastest in medium to high-density simulations, while the first approach outperforms it in low-density scenarios. We also find that the 3-body neighbor lists take up much more memory than the 2-body neighbor lists, with the average neighbor list having a length that is proportional to the square of the average 2-body list length. We keep both implementations for AutoTuning purposes and to provide a less memory-intensive solution.      «

2-Body molecular dynamics simulations do not always capture the correct qualitative changes to a system. In such cases, we need higher accuracy, which can be achieved by also considering 3-body interactions. To this end, we extend the molecular simulations library AutoPas with an implementation of Verlet lists that can handle 3-body interactions. We consider three different approaches to iterate over all triplets in the force calculation step. The first uses 2-body neighbor lists and iterates o...     »

Molekulardynamische Simulationen, die nur Zwei-Körper-Wechselwirkungen betrachten, erfassen nicht immer die korrekten qualitativen Veränderungen eines Systems. In solchen Fällen ist eine höhere Genauigkeit notwendig, die erreicht werden kann, indem zusätzlich Drei-Körper-Wechselwirkungen berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck erweitern wir die Bibliothek für molekular Simulationen AutoPas um eine Implementierung von Verlet-Listen, die Drei-Körper-Wechselwirkungen simulieren kann. Wir stellen drei verschiedene Ansätze auf, um alle Tripel für die Kraftberechnung abzuarbeiten. Der erste benutzt Zwei-Körper-Nachbarlisten und iteriert über alle Paare darin. Der zweite Ansatz bildet die Schnittmenge von Listen benachbarter Partikel, um alle gemeinsamen Nachbarn zu finden. Für den letzten speichern wir Drei-Körper-Nachbarlisten, welche alle Paare von Partikeln enthalten, die nah genug für die Kraftberechnung sind. Dann können wir einmal über diese iterieren, um alle Tripel zu erhalten. Wir finden, dass der dritte Ansatz in Simulationen mit mittlerer bis hoher Dichte am schnellsten ist, während sich der erste Ansatz besser für Szenarien mit geringer Dichte eignet. Wir stellen auch fest, dass die Drei-Körper-Nachbarlisten viel mehr Speicher verbrauchen als die Zwei-Körper-Nachbarlisten, wobei die durchschnittliche Länge der Drei-Körper-Nachbarlisten proportional zum Quadrat der durchschnittlichen Länge der Zwei-Körper-Listen ist. Wir behalten beide Implementierungen für Auto-Tuning-Zwecke bei und um eine weniger speicherintensive Lösung bereitzustellen.      «

Molekulardynamische Simulationen, die nur Zwei-Körper-Wechselwirkungen betrachten, erfassen nicht immer die korrekten qualitativen Veränderungen eines Systems. In solchen Fällen ist eine höhere Genauigkeit notwendig, die erreicht werden kann, indem zusätzlich Drei-Körper-Wechselwirkungen berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck erweitern wir die Bibliothek für molekular Simulationen AutoPas um eine Implementierung von Verlet-Listen, die Drei-Körper-Wechselwirkungen simulieren kann. Wir stellen dr...     »