การจับคู่แรง

การจับคู่แรงเป็นวิธีการวิจัยที่ประกอบด้วยผู้ทดสอบพยายามสร้างชุดแรงที่เท่ากับชุดแรงอ้างอิงที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่า

ค่าการหดตัวโดยสมัครใจสูงสุด (MVC) ของผู้เข้าร่วมทดสอบ จะถูกบันทึกและใช้ในการปรับค่าแรงอ้างอิงและผลลัพธ์ระหว่างผู้เข้าร่วมทดสอบ ^{[ 1 ]}ในระหว่างการทดสอบ ผู้เข้าร่วมทดสอบจะได้รับความช่วยเหลือในการสร้างแรงอ้างอิงโดยใช้การป้อนกลับประเภทต่างๆ (น้ำหนักคงที่หรือการแสดงผลแรงที่สร้างขึ้น) จากนั้นผู้เข้าร่วมทดสอบจะพยายามสร้างแรงอ้างอิงโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือ ระยะเวลาสำหรับทั้งงานอ้างอิงและงานจับคู่มักจะเป็นสี่วินาที ผลลัพธ์จะถูกนำมาเป็นค่าเฉลี่ยของแรงที่สร้างขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนดโดยนักวิจัย ช่วงเวลาโดยทั่วไปจะยาวหนึ่งวินาทีและอยู่ใกล้กับช่วงท้ายของการพยายาม แรงอ้างอิงมักจะถูกกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของ MVC ของผู้เข้าร่วมทดสอบ ในขณะที่ข้อผิดพลาดมักจะรายงานเป็นเปอร์เซ็นต์ของ MVC ของผู้เข้าร่วมทดสอบ

เป็นหนึ่งในวิธีการวิจัยที่มีประสิทธิภาพในการได้มาซึ่งศักยภาพระหว่างอะตอมแบบคลาสสิกที่สมจริงหรือสนามแรงสำหรับการจำลองพลศาสตร์โมเลกุล ด้วยความสามารถในการถ่ายโอนในระดับสูงสำหรับระบบที่วิธี การหลักการพื้นฐานหรือab initioสามารถจัดการได้ วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการปรับแรงบนอะตอมแต่ละตัวในโครงสร้างอ้างอิงจำนวนหนึ่ง พลังงานการยึดเกาะและความเครียดบนเซลล์หน่วยที่ได้จาก การคำนวณ หลักการพื้นฐานด้วยค่าที่ได้จากศักยภาพระหว่างอะตอม แบบคลาสสิก เป้าหมายของการปรับค่าเชิงคำนวณคือการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ที่ไม่ทราบค่าใน ฟังก์ชัน ศักยภาพระหว่างอะตอม แบบคลาสสิก วิธีนี้ได้รับการพัฒนาโดย F. Ercolessi และ JB Adams ในช่วงปี 1992 และ 1993 ที่ภาควิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์บานา-แชมเปญ [ ^{2 ] [ 3 ] จำนวน}โครงสร้างอ้างอิงจำนวนมหาศาล ซึ่งอาจมีค่าหลายพันค่า ทำให้สามารถปรับพารามิเตอร์จำนวนมากที่จำเป็นสำหรับศักยภาพในระบบไบนารีและเทอร์นารีได้^{[ 4 ] [ 5 ]} สำหรับ ศักยภาพ Lennard-Jones : ^{[ 6 ]}

${\displaystyle V_{\text{LJ}}=4\varepsilon \left[\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{12}-\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right],}$

โดยที่εคือความลึกของบ่อศักย์ σ คือระยะทางจำกัดที่ศักย์ระหว่างอนุภาคเป็นศูนย์ และr คือระยะห่างระหว่างอนุภาค พารามิเตอร์ที่ไม่ทราบค่าสองตัวนี้สามารถปรับให้เข้ากับข้อมูลการทดลองหรือข้อมูลที่แม่นยำที่ได้จาก การคำนวณ จากหลักการพื้นฐานได้การหาอนุพันธ์ของศักย์ LJ เทียบกับrจะได้นิพจน์สำหรับแรงสุทธิระหว่างโมเลกุล 2 โมเลกุล แรงระหว่างโมเลกุลนี้อาจเป็นแรงดึงดูดหรือแรงผลัก ขึ้นอยู่กับค่าของrเมื่อrมีค่าน้อยมาก โมเลกุลจะผลักกัน ในวิธีการจับคู่แรง แรงจากศักย์แบบคลาสสิกจะถูกนำมาใช้

${\displaystyle F_{\text{LJ}}=-{\frac {dV_{\text{LJ}}}{dr}}=4\varepsilon \left[\left({\frac {12}{r}}\right)\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{12}-\left({\frac {6}{r}}\right)\left({\frac {\sigma }{r}}\right)^{6}\right]}$นำมาเปรียบเทียบกับแรงอ้างอิงที่คำนวณจาก วิธี ab initioเพื่อกำหนดและ${\displaystyle F^{0}}$${\displaystyle {\sigma }}$${\displaystyle {\varepsilon }}$

นักวิจัยได้ใช้การจับคู่แรงทางชีวกลศาสตร์เพื่ออธิบายความแม่นยำของการหดตัวของกล้ามเนื้อภายใต้เงื่อนไขต่างๆ พบว่านิ้วหัวแม่มือมีความแม่นยำในการจับคู่แรงมากกว่านิ้วอื่นๆ^{[ 1 ]}การทำงานที่บกพร่องของextensor pollicis longusไม่ได้ทำให้ความแม่นยำในการจับคู่แรงของ flexor pollicis longus ลดลง ^{[ 7 ]}