本书是一部介绍自由能数值计算方法的专著，从应用数学的观点系统而严谨地介绍自由能的高等计算方法，填补了计算统计物理学方面专著缺乏的空白并补充了最近关注的哈密尔顿动力系统的长时间积分问题。
自由能差的计算在计算统计物理学中是一个重要而活跃的研究领域。在过去几年中，分子动力学中的自由能计算已经成为物理学、化学和分子生物学中重要而应用日益广泛的一门技术，它使得分析复杂分子系统成为可能。数学家通过自由能计算研究许多理论的概念和数值计算策略，比如多模式的概率测度抽样技术、采用带约束的随机动力学研究子流形上的采样测度、自适应的重要性采样策略等。
全书共6章：1.导论：计算统计物理学，物理系统的微观描述，自由能及其数值计算，数学工具；2.采样的方法：马尔科夫链方法，连续随机动力学，采样方法的收敛性，炼金化学中自由能差的计算方法，统计图形的方法；3.热力学积分方法和带约束条件的采样：炼金化学的设置，结构形态空间的采样，相空间采样；4.非平衡的方法：炼金化学实例中的Jarzynski等式，广义JarzynskiCrooks泛函恒等式，在反应坐标实例中的非平衡随机方法，路径采样的策略；5.自适应方法：自适应算法，自适应偏置力的方法；6.选择：复制品的选择标准框架，自适应方法的选择。
本书适合科学与工程计算、统计物理学等领域的研究生、研究人员和工程师阅读。工程人员可以通过它掌握一些数学和数值计算方法，应用数学家可以透过它了解分子动力学中自由能计算的背景。
陈涛，博士生
（中国传媒大学理学院）