{ "cells": [ { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "# Monte Carlo methods and Application to Ising Model" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ " Yingjie Wang\n", "\n", " Apr. 19, 2022" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "## 1. Introduction to the Monte Carlo Method" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "### 1.1 Background" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### What's the problem?" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- In canonical ensemble, everything can be calculated from:\n", "\t$$Z = \\operatorname{tr}\\left(\\mathrm{e}^{- \\beta \\hat{H}}\\right) = \\sum_{s} \\mathrm{e}^{- \\beta E_s},$$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- but it's hard to calculate in general!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- You may say that, OK let's do that numerically, but running over the states is still hard" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### What's Monte Carlo Method?" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "It's hard to define generally..." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "Here we refer to the *Metropolis Monte Carlo Algorithm*, which will be defined later." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### How Monte Carlo Solve the problem?" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- Every quantity can be calculated by\n", "\t$$\\left\\langle A\\right\\rangle = \\sum_s A(s) \\frac{\\mathrm{e}^{-\\beta E_s}}{Z},$$\n", "\tso we can randomly select states according to the probability\n", "\t$$p(s) = \\frac{\\mathrm{e}^{-\\beta E_s}}{Z}$$\n", "\tand calculate the average on the sample states, instead of run over all states" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- The point is: overall constant factor is not matter in the Metropolis algorithm!\n", "- Knowing that\n", "\t$$p(s) \\propto \\mathrm{e}^{- \\beta E_s}$$\n", "\tis enough. Good News!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "### 1.2 The Metropolis algorithm" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "Suppose that we want a dataset $\\{ x_i \\}$ that match some probability distribution $p(x)$." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "1. Start from any initial value $x_0$;" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "2. Do the following loop:\n", "\t1. suppose we already have $x_i$. Move to a test value $x^{\\prime}_{i+1}$ for $x_{i+1}$ randomly from $x_i$ according to any symmetric distribution $T(x_{i+1},x_i)$ (but must make sure that $x^{\\prime}_{i+1} \\neq x_i$);\n", "\t2. accept the change according to the probability $A(x^\\prime_j,x_i) = \\min(1, p(x^\\prime_j)/p(x_i))$. If we accept the move, then $x_{i_1} = x^\\prime_{i+1}$; else we throw $x^\\prime_j$ and take $x_{i+1} = x_i$.\n", " \t**Note that the algorithm only depends on** $p(y)/p(x)$**, any overall factor doesn't matter!**" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "3. After many loops, the distribution of $\\{ x_i \\}$ will converge to $\\propto p(x)$." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "4. Then throw all $x_i$ generated before, just leave the last one, then do more loops to collect enough samples." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### Example: coding time" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 1, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:16:57.147480Z", "start_time": "2022-04-19T14:16:56.620086Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "import numpy as np\n", "from matplotlib import pyplot as plt\n", "rng = np.random.default_rng()" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 2, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:17:28.508561Z", "start_time": "2022-04-19T14:17:28.466419Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "def p(x):\n", "\treturn np.exp(-x*x/2)\n", "def metro_norm(stepnum: int, dx: float) -> np.array:\n", "\tx = np.empty(stepnum)\n", "\tx[0] = -10\n", "\tfor i in range(stepnum-1):\n", "\t\ty = x[i] + (rng.random()-0.5)*dx\n", "\t\tif rng.random() < p(y)/p(x[i]):\n", "\t\t\tx[i+1] = y\n", "\t\telse:\n", "\t\t\tx[i+1] = x[i]\n", "\treturn x\n", "xlist = metro_norm(10000,0.5)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 3, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:17:35.556629Z", "start_time": "2022-04-19T14:17:35.224888Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2023-04-16T12:49:12.971366\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.7.0, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "# plot\n", "plt.subplot(2, 2, 1) \n", "plt.scatter(range(10000),xlist,s=1)\n", "plt.subplot(2, 2, 2)\n", "plt.hist(xlist[3000:],density=True)\n", "plt.plot(np.arange(-3,3,step=0.1),p(np.arange(-3,3,step=0.1))/np.sqrt(2*np.pi))\n", "%config InlineBackend.figure_format='svg'\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "only 10000 run in $0.6 s$, but still not bad, right?" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "## 2 Metropolis algorithms for statistical mechanics" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "### 2.1 In canonical ensemble" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "$x_i \\rightarrow s_i, \\ p(x_i) \\rightarrow p(s_i) = \\mathrm{e}^{-\\beta E}$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "The accepting probability is now $p(s_j)/p(s_i) = \\mathrm{e}^{- \\beta \\Delta E}$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- Everything is almost the same, do loops to generate a list of states." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "- Calculate $\\left< A \\right>$ on the sample list" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### Toy model: Ideal gas" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- Suppose that we have $N$ particles in $V=L^3$ box." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- For each particle, the energy eigenstates are $\\left| \\vec{n} \\right> = \\left| n_1 \\right>\\left| n_2 \\right>\\left| n_3 \\right>$ with the eigenvalue $E_{\\vec{n}} = \\frac{\\pi^2 \\hbar^2}{2mL^2} \\left( n_1^2 + n_2^2 + n_3^2 \\right)$." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- Take $\\hbar = m = L = k = 1$ for convenient." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- The steps:\n", " - We create a list `n` with shape $N \\times 3$ to present the state.\n", " - Randomly choose one particle $i \\in [0,N-1]$ and one direction $j \\in [0,2]$, then randomly add $\\pm 1$ to `n[i,j]`\n", " - The change of energy is $\\Delta E = \\frac{\\pi^2}{2} (\\pm 2 n_{i,j} + 1)$\n", " - If `rand()`$< \\mathrm{e}^{- E/T}$, then accept the move. Otherwise, keep `n[i,j]` unchanged.\n", " - Let the computer repeat!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### The code" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 4, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:21:44.221047Z", "start_time": "2022-04-19T14:21:44.162791Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "from rich.progress import track\n", "def elist(T, N=1000, movenum = 2000000):\n", "\tenergy = np.pi*np.pi*3*N/2\n", "\tnlist = np.ones((N,3))\n", "\tenergylist = np.empty(movenum)\n", "\tfor move in track(range(movenum)):\n", "\t\ti,j = rng.integers(N),rng.integers(3)\n", "\t\tx = rng.integers(2)\n", "\t\tif x == 1 or nlist[i,j] > 1:\n", "\t\t\tdE = (2*nlist[i,j]*(2*x-1) + 1)*np.pi*np.pi/2\n", "\t\t\tif rng.random() < np.exp(-dE/T):\n", "\t\t\t\tnlist[i,j] += 2*x - 1\n", "\t\t\t\tenergy += dE\n", "\t\tenergylist[move] = energy\n", "\treturn energylist/N" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 5, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:22:11.392485Z", "start_time": "2022-04-19T14:21:53.072240Z" }, "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { "model_id": "5320e765ce30422fb0f9f061014f0c13", "version_major": 2, "version_minor": 0 }, "text/plain": [ "Output()" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2023-04-16T12:58:10.794058\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.7.0, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "data = elist(1000)\n", "plt.plot(data)\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "##### Vectorized code" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 6, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:23:54.832275Z", "start_time": "2022-04-19T14:23:54.827152Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "def e_vec(T, N=1000, movenum = 1000000):\n", "\tNT = T.size\n", "\tenergy = np.pi*np.pi*3*N/2\n", "\tnlist = np.ones((N,3,NT))\n", "\tenergylist = np.empty((movenum, NT))\n", "\tfor move in track(range(movenum)):\n", "\t\ti,j = rng.integers(N),rng.integers(3)\n", "\t\tx = rng.integers(2)\n", "\t\tvalidlist = ([x == 1] | (nlist[i,j] > 1))\n", "\t\tdE = (2*nlist[i,j]*(2*x-1) + 1)*np.pi*np.pi/2\n", "\t\tboollist = rng.random() < np.exp(-dE/T)\n", "\t\tnlist[i,j] += (2*x - 1)*validlist*boollist\n", "\t\tenergy += dE*validlist*boollist\n", "\t\tenergylist[move] = energy\n", "\telist = np.mean(energylist[movenum//2:],axis=0)\n", "\treturn elist/N" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 7, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:24:47.463143Z", "start_time": "2022-04-19T14:23:58.617540Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { "model_id": "055ee212bb364a11a1e86a617b02c2f7", "version_major": 2, "version_minor": 0 }, "text/plain": [ "Output()" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2023-04-16T13:28:21.212662\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.7.0, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "tlist = np.arange(100,1000)\n", "elist = e_vec(tlist)\n", "plt.scatter(tlist,elist, s=1)\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "When $T$ is a large number (prepare to $\\frac{\\hbar^2}{kmL^2}$), $e(T)$ recover the straight line $e = \\frac{3}{2} T$." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "## 3 Ising model" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "Now let's apply the MC method to a specific system. Here I take Ising model for example." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "#### What's it for?" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "Ising model is used to explain ferromagnet.\n", "\n", "![menu](img/mag.png \"Why magnet \\\"store\\\" magnetic field?\")" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "Questions:" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "- Why $M \\neq 0$ when $\\vec{B} = 0$ and $T$ is lower than some value" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "- Why there's a critical temperature" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "- ..." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### What's Ising model's answer" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "In most ordinary materials the magnetic dipoles of the atoms have a random orientation. In effect this non-specific distribution results in no overall macroscopic magnetic moment. However in certain cases, such as iron, a magnetic moment is produced as a result of a preferred alignment of the atomic spins." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "Ising model suppose that there's a short-range interaction term in the Hamiltonian:\n", "$$H = - J \\sum_{} \\sigma_{i} \\sigma_j - B \\sum_i \\sigma_i, \\quad J>0,$$\n", "where $\\sum_{}$ means that sum over nearby spin pairs, and $\\sigma$ is the $z$-direction spin operator." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "But since $\\sigma_i$ commute with each other, the Hamiltonian just acts as number. We will treat this model as a \"classical\" system and treat $\\sigma_i$ as a variable taking it's value of $\\pm 1$." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "The existing of $J$ term can explain the difference between ferromagnetism behavior and paramagnetism behavior." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "### 3.1 Ising model on 2D finite square lattice" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "We introduce the periodic boundary condition on a $N \\times N$ lattice, so that each spin always interacts with 4 spins." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "Thus the model is defined on a torus.\n", "\n", "![torus](img/torus.jpg)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "We'll also assuming that\n", "$ B = 0, \\quad J=1$." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### 3.1.1 the Analytical Solution" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "Just post to show it...\n", "\n", "I get the partition function using mathematica for $N=8$ lattice:" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "$$ Z(\\beta) = \\mathrm{e}^{2N^2 \\beta} \\tilde{Z}(\\mathrm{e}^{-2 \\beta}),$$\n", "where $\\tilde{Z}(x)$ is a polynomial:" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "$$ \\tilde{Z}(x) = 2 x^{128}+128 x^{124}+256 x^{122}+4672 x^{120}+17920 x^{118}+145408 x^{116}+712960 x^{114}+4274576 x^{112}+22128384 x^{110}+118551552 x^{108}+610683392 x^{106}+3150447680 x^{104}+16043381504 x^{102}+80748258688 x^{100}+396915938304 x^{98}+1887270677624 x^{96}+8582140066816 x^{94}+36967268348032 x^{92}+149536933509376 x^{90}+564033837424064 x^{88}+1971511029384704 x^{86}+6350698012553216 x^{84}+18752030727310592 x^{82}+50483110303426544 x^{80}+123229776338119424 x^{78}+271209458049836032 x^{76}+535138987032308224 x^{74}+941564975390477248 x^{72}+1469940812209435392 x^{70}+2027486077172296064 x^{68}+2462494093546483712 x^{66}+2627978003957146636 x^{64}+2462494093546483712 x^{62}+2027486077172296064 x^{60}+1469940812209435392 x^{58}+941564975390477248 x^{56}+535138987032308224 x^{54}+271209458049836032 x^{52}+123229776338119424 x^{50}+50483110303426544 x^{48}+18752030727310592 x^{46}+6350698012553216 x^{44}+1971511029384704 x^{42}+564033837424064 x^{40}+149536933509376 x^{38}+36967268348032 x^{36}+8582140066816 x^{34}+1887270677624 x^{32}+396915938304 x^{30}+80748258688 x^{28}+16043381504 x^{26}+3150447680 x^{24}+610683392 x^{22}+118551552 x^{20}+22128384 x^{18}+4274576 x^{16}+712960 x^{14}+145408 x^{12}+17920 x^{10}+4672 x^8+256 x^6+128 x^4+2 $$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "OK, I think you already don't want to see any more equation like this, let's move to the MC method..." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### 3.1.2 Python Time" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- Use a table `s[i,j]` to save spins;\n", "- Set any initial state;\n", "- Randomly choose `i,j` to flip the spin;\n", "- $\\Delta E = -J(\\text{nearby sum}) \\times \\Delta s_{ij} = 2J(\\text{nearby sum})*s_{ij}$;\n", "- When `random()` ${}< \\mathrm{e}^{-\\Delta E/T}$, accept the flip;\n", "- Let the computer repeat!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "##### Test" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 10, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:30:13.513885Z", "start_time": "2022-04-19T14:30:13.507179Z" } }, "outputs": [], "source": [ "def gqlist(N):\n", "\tif N==2:\n", "\t\treturn [2, 0, 12, 0, 2]\n", "\telif N== 4:\n", "\t\treturn [2,0,32,64,424,1728,6688,13568,20524,13568,6688,1728,424,64,32,0,2]\n", "\telif N== 8:\n", "\t\treturn [2, 0, 128, 256, 4672, 17920, 145408, 712960, 4274576, 22128384, 118551552, 610683392, 3150447680, 16043381504, 80748258688, 396915938304, 1887270677624, 8582140066816, 36967268348032, 149536933509376, 564033837424064, 1971511029384704, 6350698012553216, 18752030727310592, 50483110303426544, 123229776338119424, 271209458049836032, 535138987032308224, 941564975390477248, 1469940812209435392, 2027486077172296064, 2462494093546483712, 2627978003957146636, 2462494093546483712, 2027486077172296064, 1469940812209435392, 941564975390477248, 535138987032308224, 271209458049836032, 123229776338119424, 50483110303426544, 18752030727310592, 6350698012553216, 1971511029384704, 564033837424064, 149536933509376, 36967268348032, 8582140066816, 1887270677624, 396915938304, 80748258688, 16043381504, 3150447680, 610683392, 118551552, 22128384, 4274576, 712960, 145408, 17920, 4672, 256, 128, 0, 2]\n", "def E_theory(T,N=16):\n", "\tx = np.exp(-2/T)\n", "\tZtitle = 0\n", "\tglist = gqlist(N)\n", "\tfor i in range(N*N+1):\n", "\t\tZtitle += glist[i]*np.power(x,2*i)\n", "\tthE = 0\n", "\tfor i in range(N*N+1):\n", "\t\tthE += i*(glist[i]*np.power(x,2*i)/(Ztitle*N*N))\n", "\tthE *= 4\n", "\tthE -= 2\n", "\treturn thE" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 42, "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "subslide" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "from rich.progress import track\n", "from rich.console import Console\n", "from rich.table import Table\n", "def Ising2D_E(T,moves,N=16):\n", "\tJ = 1\n", "\tB = 0\n", "\n", "\tslist = np.ones((N,N), dtype=int)\n", "\tenergylist = np.empty(moves)\n", "\tenergy = - 2*J * N * N\n", "\tacp = 0\n", "\n", "\tfor step in track(range(moves)):\n", "\t\t[i,j] = rng.integers(N,size=2)\n", "\t\tdE = 2*J*(slist[(i-1)%N,j] + slist[(i+1)%N,j] + slist[i,(j-1)%N] + slist[i,(j+1)%N])*slist[i,j]\n", "\t\tif rng.random() < np.exp(-dE/T):\n", "\t\t\tacp += 1\n", "\t\t\tslist[i,j] *= -1\n", "\t\t\tenergy += dE\n", "\t\tenergylist[step] = energy\n", "\teth = E_theory(N=N,T=T)\n", "\temc = np.mean(energylist[moves//2:])/(N*N)\n", "\n", "\ttable = Table(title=\"energy of 2D Ising\")\n", "\ttable.add_column(\"T\", style = \"green\")\n", "\ttable.add_column(\"theoretical\", style=\"cyan\")\n", "\ttable.add_column(\"Monte Calor\", style=\"magenta\")\n", "\ttable.add_column(\"persentage error\", style = \"blue\")\n", "\ttable.add_row(str(T),str(eth), str(emc), str(100*(emc-eth)/eth)+\"%\")\n", "\n", "\tconsole = Console()\n", "\tconsole.print(table)\n", "\treturn energylist/(N*N)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 46, "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "text/html": [ "
Working... ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╸━━━━━━━━━━━━━  67% 0:00:01\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "Working... \u001b[38;2;249;38;114m━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\u001b[0m\u001b[38;2;249;38;114m╸\u001b[0m\u001b[38;5;237m━━━━━━━━━━━━━\u001b[0m \u001b[35m 67%\u001b[0m \u001b[36m0:00:01\u001b[0m\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
                       energy of 2D Ising                       \n",
       "┏━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n",
       "┃ T  theoretical          Monte Calor  persentage error     ┃\n",
       "┡━━━╇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╇━━━━━━━━━━━━━╇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┩\n",
       "│ 5  -0.4283680589440815  -0.41901625  -2.1831247098893214% │\n",
       "└───┴─────────────────────┴─────────────┴──────────────────────┘\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\u001b[3m energy of 2D Ising \u001b[0m\n", "┏━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n", "┃\u001b[1m \u001b[0m\u001b[1mT\u001b[0m\u001b[1m \u001b[0m┃\u001b[1m \u001b[0m\u001b[1mtheoretical \u001b[0m\u001b[1m \u001b[0m┃\u001b[1m \u001b[0m\u001b[1mMonte Calor\u001b[0m\u001b[1m \u001b[0m┃\u001b[1m \u001b[0m\u001b[1mpersentage error \u001b[0m\u001b[1m \u001b[0m┃\n", "┡━━━╇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╇━━━━━━━━━━━━━╇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┩\n", "│\u001b[32m \u001b[0m\u001b[32m5\u001b[0m\u001b[32m \u001b[0m│\u001b[36m \u001b[0m\u001b[36m-0.4283680589440815\u001b[0m\u001b[36m \u001b[0m│\u001b[35m \u001b[0m\u001b[35m-0.41901625\u001b[0m\u001b[35m \u001b[0m│\u001b[34m \u001b[0m\u001b[34m-2.1831247098893214%\u001b[0m\u001b[34m \u001b[0m│\n", "└───┴─────────────────────┴─────────────┴──────────────────────┘\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2022-04-19T07:18:50.918180\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.5.1, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": { "needs_background": "light" }, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "elist = Ising2D_E(5, 100000, N=8)\n", "plt.plot(elist)\n", "%config InlineBackend.figure_format='svg'\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "##### (1) Energy" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 8, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:29:47.508655Z", "start_time": "2022-04-19T14:29:47.292419Z" } }, "outputs": [], "source": [ "from scipy.stats import chi2,halfnorm,t\n", "\n", "def Ising2D_E_vec(T,moves,N=16):\n", "\tJ = 1\n", "\tB = 0\n", "\tNT=T.size\n", "\n", "\tslist = np.ones((N,N,NT), dtype=int)\n", "\tenergylist = np.empty((moves,NT))\n", "\tenergy = - 2*J * N * N\n", "\n", "\tfor step in track(range(moves)):\n", "\t\t[i,j] = rng.integers(N,size=2)\n", "\t\tdE = 2*J*(slist[(i-1)%N,j] + slist[(i+1)%N,j] + slist[i,(j-1)%N] + slist[i,(j+1)%N])*slist[i,j]\n", "\t\tboollist = rng.random() < np.exp(-dE/T)\n", "\t\tslist[i,j] *= 1-2*boollist\n", "\t\tenergy += dE*boollist\n", "\t\tenergylist[step] = energy\n", "\tvalidElist = energylist[moves//2:]/(N*N)\n", "\temc = np.mean(validElist,axis=0)\n", "\tS=np.std(validElist, ddof=1, axis=0)\n", "\thalfn = validElist.size\n", "\terrbar = S*t.isf(0.05,halfn-1)/np.sqrt(halfn)\n", "\treturn emc,errbar" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "N = 8" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 11, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:30:32.853919Z", "start_time": "2022-04-19T14:30:24.259306Z" } }, "outputs": [ { "data": { "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { "model_id": "632a9a3f02f74660a3b11a4d0e3b33d9", "version_major": 2, "version_minor": 0 }, "text/plain": [ "Output()" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2022-04-19T10:30:32.829873\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.5.1, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": { "needs_background": "light" }, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "T=np.arange(0.5, 5, step=0.1)\n", "N=8\n", "elist, errbar = Ising2D_E_vec(T, 200000, N=N)\n", "if N in [2,4,8]:\n", "\tthElist = E_theory(T,N=N)\n", "\tplt.plot(T,thElist)\n", "plt.errorbar(T, elist, yerr=errbar, fmt=\"None\")\n", "plt.scatter(T,elist, marker=\"x\", c=\"r\", zorder=2.5)\n", "plt.title(\"E/N^2 vs T\")\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "##### (2) Magnetization $M$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "$$ M = \\left< \\sum_i \\sigma_i \\right> $$" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 16, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:31:11.370171Z", "start_time": "2022-04-19T14:31:11.363989Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "from scipy.stats import chi2,halfnorm,t\n", "def Ising2D_M_vec(T,moves=1000000, N=16):\n", "\tJ = 1\n", "\tB = 0\n", "\tNT=T.size\n", "\n", "\tslist = np.ones((N,N,NT), dtype=int)\n", "\tMlist = np.empty((moves, NT))\n", "\tM = N*N\n", "\n", "\tfor step in track(range(moves)):\n", "\t\t[i,j] = rng.integers(N,size=2)\n", "\t\tdE = 2*J*(slist[(i-1)%N,j] + slist[(i+1)%N,j] + slist[i,(j-1)%N] + slist[i,(j+1)%N])*slist[i,j]\n", "\t\tboollist = rng.random() < np.exp(-dE/T)\n", "\t\tslist[i,j] *= 1-2*boollist\n", "\t\tM += 2*slist[i,j]*boollist\n", "\t\tMlist[step] = M\n", "\t# eth = -J*(1+2*(2*(np.tanh(2*J/T)**2)-1)*ellipk(2*np.tanh(2*J/T)/np.cosh(2*J/T)))/np.tanh(2*J/T)\n", "\tvalidMlist = Mlist[moves//2:]/(N*N)\n", "\tMmc = np.mean(validMlist,axis=0)\n", "\tS=np.std(validMlist, ddof=1, axis=0)\n", "\thalfn = validMlist.size\n", "\terrbar = S*t.isf(0.00135,halfn-1)/np.sqrt(halfn)\n", "\treturn Mmc,errbar" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 17, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:31:44.065707Z", "start_time": "2022-04-19T14:31:14.334542Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { "model_id": "65d805042537458db00fc80e0d7ad4eb", "version_major": 2, "version_minor": 0 }, "text/plain": [ "Output()" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2022-04-19T10:31:44.043552\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.5.1, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": { "needs_background": "light" }, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "T=np.arange(0.5, 5, step=0.1)\n", "Tt= np.arange(0.5,5,step = 0.02)\n", "N=16\n", "Mlist, errbar = Ising2D_M_vec(T, 1000000, N=N)\n", "a = 1-np.power(np.sinh(2/Tt),-4)\n", "thMlist = np.power(a*(a>0),1/8)\n", "plt.plot(Tt,thMlist)\n", "plt.errorbar(T, Mlist, yerr=errbar, marker=\"x\")\n", "plt.title(\"M/N^2 vs T\")\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "Metropolis MC method works not very well around the critical temp!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "##### (3) heat capacity $C$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "$$ C = \\frac{\\partial \\left< E \\right>}{\\partial T} = \\frac{(\\Delta E)^2}{T^2} $$" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 18, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:31:44.075715Z", "start_time": "2022-04-19T14:31:44.070245Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "from scipy.stats import chi2,halfnorm,t\n", "def Ising2D_C_vec(T,moves=1000000,N=16):\n", "\tJ = 1\n", "\tB = 0\n", "\tNT=T.size\n", "\n", "\tslist = np.ones((N,N,NT), dtype=int)\n", "\tenergylist = np.empty((moves,NT))\n", "\tenergy = - 2*J * N * N\n", "\n", "\tfor step in track(range(moves)):\n", "\t\t[i,j] = rng.integers(N,size=2)\n", "\t\tdE = 2*J*(slist[(i-1)%N,j] + slist[(i+1)%N,j] + slist[i,(j-1)%N] + slist[i,(j+1)%N])*slist[i,j]\n", "\t\tboollist = rng.random() < np.exp(-dE/T)\n", "\t\tslist[i,j] *= 1-2*boollist\n", "\t\tenergy += dE*boollist\n", "\t\tenergylist[step] = energy\n", "\tvalidElist = energylist[moves//2:]/(N*N)\n", "\thalfn = validElist.size\n", "\tS=np.std(validElist, ddof=1, axis=0)\n", "\tcmc = S*S/(T*T)\n", "\talpha = 0.01\n", "\tc1 =chi2.isf(alpha/2, halfn - 1)\n", "\tc2 = chi2.isf(1-alpha/2, halfn - 1)\n", "\terrbar = np.array([(1-(halfn - 1)/c1)*cmc,((halfn-1)/c2 - 1)*cmc])\n", "\treturn cmc,errbar" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 19, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T14:32:12.700093Z", "start_time": "2022-04-19T14:31:44.076945Z" }, "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { "model_id": "d3a8af477b4f4da2b3ce86b171558aa1", "version_major": 2, "version_minor": 0 }, "text/plain": [ "Output()" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2022-04-19T10:32:12.676361\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.5.1, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": { "needs_background": "light" }, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "T = np.arange(0.5, 10,step=0.2)\n", "C,errbar = Ising2D_C_vec(T)\n", "plt.errorbar(T, C, yerr=errbar, marker=\"x\")\n", "plt.title(\"C0 vs T\")\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "##### (4) susceptibility $\\chi$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "$$ \\chi=\\frac{\\partial M}{\\partial T}=\\frac{(\\Delta M)^{2}}{T}=\\frac{\\langle M^{2}\\rangle-\\langle M\\rangle^{2}}{T} $$" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 65, "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [], "source": [ "from scipy.stats import chi2\n", "def Ising2D_chi_vec(T,moves=1000000,N=16):\n", "\tJ = 1\n", "\tB = 0\n", "\tNT=T.size\n", "\n", "\tslist = np.ones((N,N,NT), dtype=int)\n", "\tMlist = np.empty((moves,NT))\n", "\tM = J * N * N\n", "\n", "\tfor step in track(range(moves)):\n", "\t\t[i,j] = rng.integers(N,size=2)\n", "\t\tdE = 2*J*(slist[(i-1)%N,j] + slist[(i+1)%N,j] + slist[i,(j-1)%N] + slist[i,(j+1)%N])*slist[i,j]\n", "\t\tboollist = rng.random() < np.exp(-dE/T)\n", "\t\tslist[i,j] *= 1-2*boollist\n", "\t\tM += 2*slist[i,j]*boollist\n", "\t\tMlist[step] = M\n", "\tvalidMlist = Mlist[moves//2:]/(N*N)\n", "\thalfn = validMlist.size\n", "\tS=np.std(validMlist, ddof=1, axis=0)\n", "\tchimc = S*S/t\n", "\talpha = 0.01\n", "\tc1 =chi2.isf(alpha/2, halfn - 1)\n", "\tc2 = chi2.isf(1-alpha/2, halfn - 1)\n", "\terrbar = np.array([(1-(halfn - 1)/c1)*chimc,((halfn-1)/c2 - 1)*chimc])\n", "\treturn chimc,errbar" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 67, "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "text/html": [ "
Working... ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━   0% -:--:--\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "Working... \u001b[38;5;237m━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\u001b[0m \u001b[35m 0%\u001b[0m \u001b[36m-:--:--\u001b[0m\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "
\n",
       "
\n" ], "text/plain": [ "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " 2022-04-19T07:55:50.676891\n", " image/svg+xml\n", " \n", " \n", " Matplotlib v3.5.1, https://matplotlib.org/\n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", " \n", "\n" ], "text/plain": [ "
" ] }, "metadata": { "needs_background": "light" }, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "T = np.arange(0.5, 6,step=0.2)\n", "chi,errbar = Ising2D_chi_vec(T)\n", "plt.errorbar(T, chi, yerr=errbar, marker=\"x\")\n", "plt.title(\"chi vs T\")\n", "plt.show()" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### Run over T" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "Let $T$ vary slowly from high to low." ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "# Ising2D_runover_T.py\n", "# too long to show..." ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "![runT](img/runoverT.png)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "#### Run over $B$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "We relax the $B=0$ condition, and fix $T=1$ (low temperature) --- Just like magnetize an iron block!" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 8, "metadata": { "ExecuteTime": { "end_time": "2022-04-19T15:09:04.866346Z", "start_time": "2022-04-19T15:08:58.734467Z" }, "tags": [] }, "outputs": [ { "data": { "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { "model_id": "39ca76c530f64040974f36f52d529afe", "version_major": 2, "version_minor": 0 }, "text/plain": [ "Output()" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" }, { "data": { "text/html": [ "
\n"
      ],
      "text/plain": []
     },
     "metadata": {},
     "output_type": "display_data"
    },
    {
     "data": {
      "image/svg+xml": [
       "\n",
       "\n",
       "\n",
       " \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    2023-04-16T13:33:10.357241\n",
       "    image/svg+xml\n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      Matplotlib v3.7.0, https://matplotlib.org/\n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "  \n",
       " \n",
       " \n",
       "  \n",
       " \n",
       " \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "        \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "       \n",
       "       \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "   \n",
       "    \n",
       "    \n",
       "     \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "      \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "     \n",
       "    \n",
       "   \n",
       "  \n",
       " \n",
       " \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "  \n",
       "  \n",
       "   \n",
       "  \n",
       " \n",
       "\n"
      ],
      "text/plain": [
       "
" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "# run external Ising2D_runover_B.py\n", "%config InlineBackend.figure_format='svg'\n", "import Ising2D_runover_B" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "We can see the path dependence!" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "## Conclusion" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- The Metropolis MC is very fast" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- It's also accuracy, except $T \\sim T_c$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- The code can be easily reuse for another quantity" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "fragment" }, "tags": [] }, "source": [ "- Depends on:\n", " - `rng`, random number generator\n", " - a good step $\\Delta x$" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "slideshow": { "slide_type": "slide" }, "tags": [] }, "source": [ "## Thanks!" ] } ], "metadata": { "celltoolbar": "无", "kernelspec": { "display_name": "Python 3 (ipykernel)", "language": "python", "name": "python3" }, "language_info": { "codemirror_mode": { "name": "ipython", "version": 3 }, "file_extension": ".py", "mimetype": "text/x-python", "name": "python", "nbconvert_exporter": "python", "pygments_lexer": "ipython3", "version": "3.10.11" }, "latex_envs": { "LaTeX_envs_menu_present": true, "autoclose": true, "autocomplete": true, "bibliofile": "biblio.bib", "cite_by": "apalike", "current_citInitial": 1, "eqLabelWithNumbers": true, "eqNumInitial": 1, "hotkeys": { "equation": "Ctrl-E", "itemize": "Ctrl-I" }, "labels_anchors": false, "latex_user_defs": true, "report_style_numbering": false, "user_envs_cfg": false } }, "nbformat": 4, "nbformat_minor": 4 }