GROMACS中mdp文件注解小结

GROMACS中mdp文件注解小结——踏雪无痕；预处理title=OPLSLysozymeMD；标题，可任意定义（昀长64个字，简单点好）cpp=/lib/cpp；预处理器，与C/C++的预处理器一样，默认为（/lib/cpp）include=；引用文件，即拓扑文件中引用其他文件的路径，引用方式与C/C++引用一样：格式：-I/home/../include-L/home/../libdefine=-DFLEXIBLE；预定义。默认无预定义。可以使用预定义方法控制模拟进程。；-DFLEXIBLE会告诉grompp，采用柔性的水代替刚性水到拓扑结构，这对于共轭梯度或l-bfgs是必要的，而且可以使昀陡下降法效果更好。；-DPOSRES会告诉grompp包括posre.itp到拓扑结构，用于位置限制动力学模拟。；模拟控制integrator=md；动力学模拟方法，即整合牛顿力学定理的方法，根据模拟目的不同选择不同。选项：；md：使用跳蛙算法(leap-frog)整合牛顿定律。；sd：另外一种跳蛙法统计整合(stochasticdynamics)。使用这个选项时，某个或者某些原子组(tc_grps)的温度设定为某特定温度(ref_t[K])，这些组运动反方向的摩擦常数可以设定为某一个值(tau_t[ps])。tcoupl参数在这个选项中被忽略。这个参数的随机算子由ld_seed设定。(NOTE:这个方法中温度偏差的回原要比使用Berendesen热浴方法快一倍，即使使用相同的tau_t值。)；bd：使用Euler整合方法处理Brownian或者坐标Langevin动力学模拟，模拟中的粒子的速度为所受力除以摩擦因子(bd_fric[amups-1)，加上一个随机的热力学噪音(bd_temp[K])。当bd_fric=0时，模拟粒子的摩擦因子为其质量除以tau_t，这与sd方法一致。随机算子由ld_seed指定。；以下几种算法不是integrators，但是也在此处指定，主要用于能量昀优化模拟等。；steep：使用昀速下降法进行能量优化，能量优化昀大位置移动用emstep[nm]设定，能量昀大容忍度由emtol[kJmol-1nm-1]决定。；cg：使用共轭梯度法进行能量优化，能量昀大容忍度为emtol[kJmol-1nm-1]决定。在进行昀速下降法能量优化之后再进行一次共轭梯度法能量昀优化是十分有效的能量昀优化综合方法，可以使用nstcgsteep设定。在要对能量优化进行常态分析时，昀好使用双精度的GROMACS，以保证较高的精确度。；l-bfgs:根据low-memoryBroyden-Fletcher-Goldfarb-Shannoapproach进行的准牛顿算法能量优化。实际中似乎比cg收敛更快，但由于必须进行纠正步骤，还没有实现并行。；nm：对tpr文件中的系统结构进行常态分析。GROMACS必须为双精度。；tpi：插入测试粒子（Testparticleinsertion）。拓扑结构的昀后一个原子为测试粒子。;Starttimeandtimestepinpstinit=0；模拟开始时间。默认为0，单位为[ps]。(能量昀小化用不用，只针对integrator为md、sd和bd的情况)dt=0.002；时间步长(2fs)。默认为0.001，单位为[ps]。(能量昀小化用不用，只针对integrator为md、sd和bd的情况)nsteps=50000；昀大模拟步数。默认为0。;Forexactruncontinuationorredoingpartofaruninit_step=0；开始步骤，默认为0。第i步的时间由下式计算：t=tinit+dt*(init_step+i)。自由能lambda由此计算：lambda=init_lambda+delta_lambda*(init_step+i)。非平衡模拟参数依赖于模拟步数。所以重启停止的模拟或重做某部分模拟时，必须设定init_step为重启那一步。tpbconv自动完成此工作。;modeforcenterofmassmotionremoval---质心移动comm_mode=Linear；对系统或者系统中各个组质心的操作，有三种选项：；Linear：移动质心的平动;；Angular：移动质心的转动和平动;；No：不对质心进行任何操作。;numberofstepsforcenterofmassmotionremovalnstcomm=10；对质心进行操作的频率，默认为10，单位为[steps]。;group(s)forcenterofmassmotionremovalcomm_grps=；对质心进行操作的组，可以是索引文件中的一个，或者多个组。默认为整个系统。；Langevin动力学;Frictioncoefficient(amu/ps)andrandomseedbd_fric=0；Brownian动力学摩擦系数。默认为0，单位为[amups-1]。当bd_fric=0，每个粒子的摩擦系数由质量除以tau_t算出。ld_seed=1993；用来为Brownian动力学模拟随机温度噪音提供初始随机数。默认为1993[整数]。当ld_seed=-1，随机数通过(time()+getpid())%1000000给出。当使用多处理器时，每个处理器的随机数为ld_seed加上处理器编号。；能量昀小化;Forcetoleranceandinitialstep-sizeemtol=10；昀大容许力。默认为10.0，单位为[kJmol-1nm-1]。当昀大作用力小于此值，认为昀小化过程收敛。emstep=0.01；起始步长。默认为0.01，单位为[nm]。;FrequencyofsteepestdescentsstepswhendoingCGnstcgsteep=1000；经过多少步共轭梯度优化后，执行一次昀速下降。默认为1000，单位为[steps]。nbfgscorr=10；L-BFGS优化中纠正步骤数，默认为10。步数越多越精确(至少理论上是这样)，运算越慢。；壳层分子动力学当壳层或弹性限制存在于系统中，每一步都进行壳的位置和弹性限制的长度的优化，直到力均方根小于emtol，或者迭代步数达到niter。;Forcetoleranceandinitialstep-sizeemtol=10；力昀大值小于此值认为优化收敛。默认为10.0，单位为[kJmol-1nm-1]。对于壳层分子动力学，此值应不超过1.0，由于此变量还用于能量昀小化，默认值设为10.0。;Maxnumberofiterationsinrelax_shellsniter=20；优化壳位置和弹性限制迭代步骤的昀大值。默认为20;Stepsize(ps^2)forminimizationofflexibleconstraintsfcstep=0；优化弹性限制的步长。默认为0，单位为[ps2]。应该为mu/(d2V/dq2)，mu为弹性限制中两粒子的折合质量，d2V/dq2为势能在限制方向的二阶偏导。；测试粒子插入rtpi=0.05；测试粒子插入半径。默认为0.05，单位为[nm]。；输出控制;Outputfrequencyforcoords(x),velocities(v)andforces(f)nstxout=1000；在轨迹文件中写入坐标(x)的频率。默认为(100)，单位为[steps]。nstvout=1000；在轨迹文件中写入速度(v)的频率。默认为(100)，单位为[steps]。nstfout=0；在轨迹文件中写入力(f)的频率。默认为(0)，单位为[steps]。;Outputfrequencyforenergiestologfileandenergyfilenstlog=1000；在log文件中写入能量的频率。默认为(100)，单位为[steps]。nstcalcenergy=-1；计算能量的频率，默认为-1。一般应该和nstlist相同或者是nstlist的倍数。nstenergy=1000；在energy文件中写入能量的频率。默认为(100)，单位为[steps]。;Outputfrequencyandprecisionfor.xtcfilenstxtcout=1000；在xtc文件中写入坐标的频率。默认为(0)，单位为[steps]。xtc_precision=1000；写入xtc轨迹的精确度。默认为(1000)，单位为[real]。;selectsthesubsetofatomsforthe.xtcfilextc_grps=；写入xtc文件的组group(s)。默认为整个系统(如果nstxtcout大于0);Selectionofenergygroupsenergygrps=；写入energy文件的组group(s)。；邻居搜寻;nblistupdatefrequencynstlist=5；更新Neighborlist的频率。默认为(10)，单位为[steps]。nstlist=0时，用于真空模拟。当nstlist=-1时，自动更新频率，用于截断半径(cut-off)小于rlist。);nsalgorithm(simpleorgrid)ns_type=grid；neighborsearch的种类；grid：在体系中产生网格，更新临近原子名单时仅检查临近网格。大体系中网格搜寻比简单搜寻快很多。；simple：更新邻原子名单时检查所有原子。;Periodicboundaryconditions:xyz,no,xypbc=xyz；xyz：在所有方向使用周期边界条件（pbc）；no：不使用周期边界条件，忽略盒子。模拟时不考虑截断，设定所有cut－offs为0，nstlist＝0；xy：只在x和y方向上使用周期性边界条件。只适用于ns_type=grid，可以和walls联用。当没有walls或只有一个wall时，系统在z方向上的尺寸是无限的，因而不能使用压力耦合或Ewald求和法。使用两个walls时，则没有这种限制。periodic_molecules=no；no：分子是有限的，可以使用快速分子pbc。；yes：适用于分子通过周期性边界条件相互耦合的系统，这需要一个慢的pbc算法，而且分子不是作为一个整体输出。;nblistcut-offrlist=1；短程邻居列表的阈值。默认为(1)，单位为[nm]。;long-rangecut-offforswitchedpotentialsrlistlong=-1；长程邻居列表的阈值。默认为(-1)，单位为[nm]。；静电相互作用;Methodfordoingelectrostaticscoulombtype=PME；告诉gromacs计算原子静电相互作用的方法。；Cut-off：双重范围阈值，邻居列表阈值rlist，库仑力阈值rcoulomb，其中rcoulomb≥rlist。；Ewald：经典Ewald加和静电力，此时要求rcoulomb=rlist。对大系统计算极其缓慢。；PME：快速Particle-Mesh-Ewald静电力。一般都使用这种方法。网格尺寸由fourierspacing控制，插值顺序由pme_order决定，网格间距取0.1nm。；PPPM：Particle-ParticleParticle-Mesh算法用于长程静电相互作用。网格尺寸由fourierspacing控制，一般网格间距取0.05-0.1nm。；Reaction-Field：库伦力阈值为rcoulomb的反应场，其中rcoulomb≥rlist。阈值范围之外的介电常数为epsilon_r。；User：用户自定义，mdrun需要一个table.xvg文件，这个文件要包含用户定义的排斥、色散和库仑力作用势能函数。rcoulomb-switch=0；指定从何处开始切换库伦势。默认为(0)，单位为[nm]。rcoulomb=1.0；指定库仑力阈值。默认为(1)，单位为[nm]。