アンブレラサンプリング法
重み関数 w(r) を導入することの効果は系のポテンシャルエネルギーにバイアスポテンシャル V(r) を加えるのと等価である。
V ( r N ) = − k B T ln  w ( r N ) {\displaystyle V(\mathbf {r} ^{N})=-k_{B}T\ln w(\mathbf {r} ^{N})}
バイアスポテンシャルが厳密に反応座標または秩序パラメータ Q の関数ならば、次に反応座標の(バイアスのない)自由エネルギープロファイルはバイアスを受けた自由エネルギープロファイルからバイアスポテンシャルを差し引くことで計算できる。
F 0 ( Q ) = F π ( Q ) − V ( Q ) {\displaystyle F_{0}(Q)=F_{\pi }(Q)-V(Q)}
上式において、 F0(Q) はバイアスのない系の自由エネルギープロファイル、 Fπ(Q) はバイアスを受けた(アンブレラサンプリングされた)系について計算された自由エネルギープロファイルである。
一連のアンブレラサンプリングシミュレーションは重み付きヒストグラム解析法(weighted histogram analysis method, WHAM)あるいはその一般化を用いて解析できる。WHAMは最尤法を使って導くことができる。
平均力ポテンシャルまたは反応速度を計算するためのアンブレラサンプリング法に代わる方法としては、自由エネルギー摂動法と遷移インターフェースサンプリング法(英語版)がある。完全な非平衡において機能する別の方法としてS-PRES(Stochastic process rare event sampling)法がある。