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Die Sekundärstruktur

Aus dem resultierenden Quasigitter müssen nun noch soviele Punkte entfernt werden, daß es nicht zur Verletzung der Mindestabstände kommt. Im Fenster betrifft dies die in Abbildung 5.5 gezeigten Bereiche. Eine Auswahl der Sekundärstruktur führt im Fenster zu einer Wahrscheinlichkeitsdichte, ein Ensemble von möglichen Sekundärstrukturen zu einer über das Ensemble gemittelten Wahrscheinlichkeitsdichte.

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Abbildung 5.5: Die ``Nebel''-Fenster  

Die Auswahl der Punkte kann durch willkürliche Aufteilung des Fensters in volle und leere Bereiche geschehen: auf diese Weise lassen sich tex2html_wrap_inline5415-tex2html_wrap_inline5415-Paare und tex2html_wrap_inline5417-tex2html_wrap_inline5417-Paare leicht berücksichtigen: Die Fenster werden jeweils in der Mitte flach abgeschnitten und die äußere Hälfte leergelassen. Die resultierenden tex2html_wrap_inline5417-Bereiche werden für dominant über tex2html_wrap_inline5415-Bereiche erklärt, und man erhält vollständig gefüllte Fenster, die die Mindestabstände (hard core condition) einhalten. Dies sind genau die von Katz und Gratias vorgeschlagenen Fenster (siehe Abschnitt 5 und Abbildung 5.8). Allerdings ist hier eine willkürliche Auswahl getroffen, die zu langreichweitigen Korrelationen der Sekundärstruktur führt und damit Elsers Vorstellung von einem statistischen Ensemble zuwiderläuft. Außerdem sind so in jedem Mackaycluster nur im Mittel 7 tex2html_wrap_inline5417-Atome vorhanden, und bei gewissen tex2html_wrap_inline5415-Alternativen ist keine der beiden Positionen besetzt, da sie durch benachbarte tex2html_wrap_inline5417 verboten sind. Die tex2html_wrap_inline5415-Häufigkeit ist bei Katz und Gratias, wie schon Elser bemerkte, in der Tat niedriger als in seinem Modell.

Für eine wenig korrelierte Sekundärstruktur sollte man die Form der Wahrscheinlichkeitsverteilung offen lassen. Sichere Aussagen können allenfalls über die Gesamthäufigkeiten der Punkttypen gemacht werden: Elser zufolge soll von zwei sich ausschließenden möglichen tex2html_wrap_inline5415-Positionen genau eine besetzt werden. Wenn man die Punkte aus einer Wahrscheinlichkeitsverteilung im Fenster gewinnen will, so muß das Integral der Wahrscheinlichkeitsverteilung über das tex2html_wrap_inline5415-Fenster die Hälfte des Fenstervolumens betragen. Dies ist eine notwendige, nicht hinreichende Bedingung, da für Korrelationen noch unabhängig zu sorgen ist. Bei den tex2html_wrap_inline5417-Positionen gibt es drei Fälle: gewöhnlich können um einen geraden Vertex 7 von 20 tex2html_wrap_inline5417-Positionen frei besetzt werden. Bei bestimmten Vertizes, nämlich solchen, an die ein bzw. zwei flache Rhomboeder mit einer flachen Ecke anliegen, sind 3 bzw. 6 tex2html_wrap_inline5305-Positionen schon als tex2html_wrap_inline5413 festgelegt. Die Auswahl beschränkt sich aufgrund der Verbote auf 4 aus 10 bzw. 1 aus 2. Im ersten Fall muß das Integral der Wahrscheinlichkeitsdichte 7/20 des Fenstervolumens betragen, in den anderen beiden Fällen analog. Die Fenster dieser Sorten von Vertizes sind bekannt: Sie stellen eine Unterteilung des kanonischen Triakontaeders (des tex2html_wrap_inline5303-Fensters) dar. Bei der Konstruktion des tex2html_wrap_inline5305-Fensters durch Verschiebungen des tex2html_wrap_inline5303-Fensters überträgt sich die Zugehörigkeit zu einer Vertexsorte (siehe Abbildung 5.7): Die fertigen, abgeschnittene tex2html_wrap_inline5417-Fensterteile müssen nur in derselben Weise unterteilt werden.


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