gmx mdrun

概要

gmx mdrun [-s [<.tpr>]] [-cpi [<.cpt>]] [-table [<.xvg>]]
          [-tablep [<.xvg>]] [-tableb [<.xvg> [...]]]
          [-rerun [<.xtc/.trr/...>]] [-ei [<.edi>]]
          [-multidir [<dir> [...]]] [-awh [<.xvg>]]
          [-plumed [<.dat>]] [-membed [<.dat>]] [-mp [<.top>]]
          [-mn [<.ndx>]] [-o [<.trr/.cpt/...>]] [-x [<.xtc/.tng>]]
          [-cpo [<.cpt>]] [-c [<.gro/.g96/...>]] [-e [<.edr>]]
          [-g [<.log>]] [-dhdl [<.xvg>]] [-field [<.xvg>]]
          [-tpi [<.xvg>]] [-tpid [<.xvg>]] [-eo [<.xvg>]]
          [-px [<.xvg>]] [-pf [<.xvg>]] [-ro [<.xvg>]] [-ra [<.log>]]
          [-rs [<.log>]] [-rt [<.log>]] [-mtx [<.mtx>]]
          [-if [<.xvg>]] [-swap [<.xvg>]] [-deffnm <string>]
          [-xvg <enum>] [-dd <vector>] [-ddorder <enum>]
          [-npme <int>] [-nt <int>] [-ntmpi <int>] [-ntomp <int>]
          [-ntomp_pme <int>] [-pin <enum>] [-pinoffset <int>]
          [-pinstride <int>] [-gpu_id <string>] [-gputasks <string>]
          [-[no]ddcheck] [-rdd <real>] [-rcon <real>] [-dlb <enum>]
          [-dds <real>] [-nb <enum>] [-nbfe <enum>] [-nstlist <int>]
          [-[no]tunepme] [-pme <enum>] [-pmefft <enum>]
          [-bonded <enum>] [-update <enum>] [-[no]v] [-pforce <real>]
          [-[no]reprod] [-cpt <real>] [-[no]cpnum] [-[no]append]
          [-nsteps <int>] [-maxh <real>] [-replex <int>] [-nex <int>]
          [-reseed <int>]

説明

gmx mdrun は、GROMACS 内の主要な計算化学エンジンです。これは、分子動力学シミュレーションを実行しますが、確率動力学、エネルギー最小化、粒子挿入テスト、またはエネルギーの再計算も実行できます。 固有値解析も可能です。 この場合、mdrun は単一の構造からヘッセ行列を構築します。 通常の固有値解析のような計算を行う場合は、提供された構造が適切にエネルギー最小化されていることを確認してください。 生成された行列は、gmx nmeig を使用して対角化できます。

``mdrun``プログラムは、実行入力ファイル（-s）を読み込み、必要に応じてトポロジーを複数のプロセスに分散します。``mdrun``は少なくとも4つの出力ファイルを作成します。1つのログファイル（-g）が作成されます。軌跡ファイル（-o）には、座標、速度、およびオプションで力を含みます。構造ファイル（-c）には、最後のステップの座標と速度が含まれています。エネルギーファイル（-e）には、エネルギー、温度、圧力などが含まれており、これらの情報はログファイルにも出力されます。オプションで、座標を圧縮された軌跡ファイル（-x）に書き出すことができます。

オプション -dhdl は、フリーエネルギー計算が有効になっている場合にのみ使用されます。

効率的に並列でmdrunを実行することは複雑なテーマであり、その多くの側面はオンラインのユーザーガイドで説明されています。mdrunで利用可能な多くのオプションの使用に関する実践的なアドバイスについては、そこで確認してください。

ED（必須ダイナミクス）サンプリングと/または追加の流動可能性は、:ref:.edi<edi>`ファイルに続く`-ei`フラグを使用することで有効になります。:ref:.edi<edi>`ファイルは、make_edi`ツールを使用するか、WHAT IFプログラムのESSDYメニューのオプションを使用して生成できます。`mdrun`は、選択された固有ベクトルの位置、速度、および力のプロジェクションを含む:ref:`.xvg<xvg>`出力ファイルを作成します。

ユーザーが定義したポテンシャル関数が .mdp ファイルで選択されている場合、-table オプションを使用して、ポテンシャル関数を含むフォーマットされたテーブルを mdrun に渡します。ファイルは、現在のディレクトリまたは GMXLIB ディレクトリから読み取られます。 GMXLIB ディレクトリには、6-8、6-9、6-10、6-11、6-12 の Lennard-Jones ポテンシャル（通常の Coulomb 相互作用を使用）を含む、いくつかのあらかじめフォーマットされたテーブルが用意されています。ペア相互作用が存在する場合、-tablep オプションを使用して、ペア相互作用関数の別のテーブルを読み取ります。

タブ形式の結合関数が存在する場合、インタラクション関数は -tableb オプションを使用して読み取られます。 使用する異なるタブ形式のインタラクションの種類ごとに、ファイル名を指定する必要があります。 構造が正しく機能するため、ここで指定されたファイル名は、ファイル名の拡張子より前の文字列と一致する必要があります。 その文字列は、アンダースコア、'b'（結合）、'a'（角度）または 'd'（ジヘドラル）のいずれか、および構造で使用されている対応するテーブル番号のインデックスです。 ただし、これらのオプションは非推奨であり、将来は grompp を使用して利用できるようになります。

オプション -px と -pf は、pull が .mdp ファイルで選択されている場合に、COM の座標と力を書き出すために使用されます。

オプション -membed は、以前の g_membed の機能を再現し、タンパク質を膜に埋め込む操作を行います。このオプションの引数として指定されたデータファイルに、この機能に必要な設定が記述されています。膜への埋め込みに関する詳細については、ユーザーガイドのドキュメントを参照してください。オプション -mn と -mp は、埋め込みに使用するインデックスファイルとトポロジーファイルを指定するために使用されます。

オプション -pforce は、シミュレーションが過剰な力によってクラッシュする可能性がある場合に役立ちます。このオプションを使用すると、特定の値を超える力のを持つ原子の座標と力が stderr に出力されます。また、非有限の力が検出された場合、実行を終了します。

チェックポイントには、システムの完全な状態が定期的に（オプション -cpt）ファイル -cpo に書き込まれます。ただし、オプション -cpt が -1 に設定されている場合は、この動作は行われません。前のチェックポイントは state_prev.cpt にバックアップされ、チェックポイントを作成中にシミュレーションが終了した場合でも、システムの最新の状態が常に利用できるようにします。オプション -cpnum を使用すると、すべてのチェックポイントファイルが保持され、ステップ番号で追加されます。シミュレーションは、オプション -cpi を使用して、ファイルから完全な状態を読み込むことで再開できます。このオプションは、チェックポイントファイルが見つからない場合に、GROMACS が通常の実行を想定し、最初のステップから開始するように設計されています。デフォルトでは、出力は既存の出力ファイルに追記されます。チェックポイントファイルには、すべての出力ファイルのチェックサムが含まれており、出力ファイルが変更、破損、または削除された場合でも、データが失われることはありません。オプション -cpi を使用する場合、以下の3つのシナリオがあります：

* 該当する名前のファイルが見つかりません: 新しい出力ファイルが作成されます

* すべてのファイルが、チェックポイントファイルに保存されている名前とチェックサムと一致する名前とチェックサムで存在することを確認: ファイルは追加されます

* それ以外の場合、ファイルは変更されず、致命的なエラーが発生します。

-noappend オプションを使用すると、新しい出力ファイルが作成され、シミュレーションのパート番号がすべての出力ファイル名に追加されます。ただし、すべてのケースにおいて、チェックポイントファイル自体は名前が変更されず、名前が -cpo オプションと一致しない限り、上書きされます。

チェックポイントを使用すると、出力は以前に書き込まれたファイルに追記されます。ただし、`-noappend`オプションが使用された場合、または以前の出力ファイルがすべて存在しない場合（チェックポイントファイルを除く）には、追記されません。追記するファイルの整合性は、チェックポイントファイルに保存されているチェックサムを使用して検証されます。これにより、ファイルの追記による混同や破損を防ぐことができます。以前の出力ファイルが一部のみ存在する場合、致命的なエラーが発生し、古い出力ファイルは変更されず、新しい出力ファイルも開かれません。結果として、追記された出力は、単一の実行と同じになります。ファイルの内容は、異なる数のスレッドを使用した場合、または動的な負荷分散を使用した場合、またはFFTライブラリがタイミングに基づいて最適化を行う場合に、バイナリ的に同一になります。

オプション -maxh を使用すると、シミュレーションが終了し、実行時間が -maxh*0.99 時間を超えた最初の近傍検索ステップでチェックポイントファイルが作成されます。このオプションは、nsteps を -1 に設定する（MDP または同様の名前のコマンドラインオプションを使用）場合に特に有効です（ただし、後者は非推奨）。これにより、無限に実行され、-maxh で設定された時間制限（存在する場合）に達するか、シグナルを受信するまで停止します。

インタラクティブな分子動力学 (IMD) は、以下の3つのIMDスイッチのいずれかを使用することで有効化できます。 -imdterm スイッチを使用すると、分子ビューア (例: VMD) からシミュレーションを停止できます。 -imdwait を使用すると、IMDクライアントが接続されていない場合に mdrun が一時停止します。 IMDからのリモート接続を有効にするには、-imdpull を使用します。 -imdport を使用すると、mdrun がリッスンするポートを変更できます。 -if で指定されたファイルには、IMDからのプルを使用する場合の原子インデックスと力が含まれています。

オプション

入力ファイルの指定オプション:

-s [<.tpr>] (topol.tpr)

ファイル名: jaLC_MESSAGESonlinehelpgmx-mdrun.po Portable xdr 実行入力ファイル

-cpi [<.cpt>] (state.cpt) (オプション)

チェックポイントファイル

-table [<.xvg>] (table.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-tablep [<.xvg>] (tablep.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-tableb [<.xvg> [...]] (table.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-rerun [<.xtc/.trr/...>] (rerun.xtc) (オプション)

軌跡: xtc trr cpt gro g96 pdb tng h5md

-ei [<.edi>] (sam.edi) (オプション)

入力データのサンプリング

-multidir [<dir> [...]] (rundir) (オプション)

実行ディレクトリ

-awh [<.xvg>] (awhinit.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-plumed [<.dat>] (plumed.dat) (オプション)

一般的なデータファイル

-membed [<.dat>] (membed.dat) (オプション)

一般的なデータファイル

-mp [<.top>] (membed.top) (オプション)

トポロジーファイル

-mn [<.ndx>] (membed.ndx) (オプション)

インデックスファイル

出力ファイルの指定オプション:

-o [<.trr/.cpt/...>] (traj.trr)

完全精度軌跡: trr cpt tng h5md

-x [<.xtc/.tng>] (traj_comp.xtc) (オプション)

圧縮された軌跡 (TNG形式またはポータブルXDR形式)

-cpo [<.cpt>] (state.cpt) (オプション)

チェックポイントファイル

-c [<.gro/.g96/...>] (confout.gro)

構造ファイル: gro g96 pdb brk ent esp

-e [<.edr>] (ener.edr)

エネルギーファイル

-g [<.log>] (md.log)

ログファイル

-dhdl [<.xvg>] (dhdl.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-field [<.xvg>] (field.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-tpi [<.xvg>] (tpi.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-tpid [<.xvg>] (tpidist.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-eo [<.xvg>] (edsam.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-px [<.xvg>] (pullx.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-pf [<.xvg>] (pullf.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-ro [<.xvg>] (rotation.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-ra [<.log>] (rotangles.log) (オプション)

ログファイル

-rs [<.log>] (rotslabs.log) (オプション)

ログファイル

-rt [<.log>] (rottorque.log) (オプション)

ログファイル

-mtx [<.mtx>] (nm.mtx) (オプション)

ヘッシアン行列

-if [<.xvg>] (imdforces.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

-swap [<.xvg>] (swapions.xvg) (オプション)

xvgr/xmgr ファイル

Other options:

-deffnm <文字列>

すべてのファイルオプションのデフォルトファイル名を設定する

-xvg <enum> (xmgrace)

xvg グラフの書式設定: xmgrace, xmgr, なし

-dd <ベクトル> (0 0 0)

グリッド分割、0 は最適化

-ddorder <enum> (並列実行)

順序付けのDD: インターリーブ、pp_pme、カルテシアン

-npme <int> (-1)

PMEで使用する個別のランクの数。-1の場合、自動で推定します。

-nt <int> (0)

開始するスレッドの総数 (0 は推測)

-ntmpi <int> (0)

開始するスレッド-MPIのランク数 (0 は自動検出)

-ntomp <int> (0)

各MPIランクで開始するOpenMPスレッドの数 (0は自動推定)

-ntomp_pme <整数> (0)

各MPIランクで開始するOpenMPスレッドの数（0は-ntompと同じ）

-pin <enum> (auto)

mdrun がスレッドの優先度を設定しようとするかどうか: auto, on, inherit, off

-pinoffset <整数> (0)

mdrun が最初のスレッドを割り当てることができる、最も低い論理的なコア番号

-pinstride <int> (0)

論理コアごとのスレッドのピンニング距離を設定します。値を0に設定すると、1つの物理コアあたりのスレッド数を最小限に抑えることができます。

-gpu_id <文字列>

利用可能なユニークなGPUデバイスIDのリスト

-gputasks <文字列>

ノード上の各タスクをGPUデバイスにマッピングする、GPUデバイスIDのリスト。タスクには、PPとPME（存在する場合）が含まれます。

-[no]ddcheck (有効)

DDを使用したすべての結合相互作用を確認する

-rdd <実数> (0)

最大距離（ナノメートル）で、DDとの結合相互作用の範囲は0から決定されます。

-rcon <実数> (0)

最大距離 (P-LINCS, nm), 0 は推定値

-dlb (自動)

動的な負荷分散 (DD を使用): 自動、手動、手動

-dds <real> (0.8)

(0,1) の範囲にある、初期の DD セルサイズを拡大し、動的な負荷分散が機能するための余地を確保するために、その逆数の値で調整するパラメータ。

-nb <enum> (自動)

非共有相互作用の計算は、以下のいずれかの方法で実行できます: auto、cpu、gpu

-nbfe <enum> (自動)

以下のいずれかの方法で、非結合 FE 計算を実行します: auto, cpu, gpu

-nstlist <int> (0)

Verlet バッファの許容範囲を使用する場合、nstlist を設定してください (0 は推定値)。

-[no]tunepme (有効)

PP/PME ランクまたは GPU/CPU 間で PME の負荷を最適化する

-pme (自動)

以下の計算を実行する: auto, cpu, gpu

-pmefft <enum> (自動)

PME FFT 計算を以下のいずれかの方法で実行します: auto、cpu、gpu

-bonded <enum> (自動)

以下の計算を実行できます: auto, cpu, gpu

-update <enum> (自動)

以下の項目を更新および設定します: auto、cpu、gpu

-[no]v (無)

大きな音を立てる

-pforce (-1)

この値よりも大きいすべての力を出力する

-[no]reprod (無)

二進法の再現性を損なうような最適化は避けてください。これにより、パフォーマンスが大幅に低下する可能性があります。

-cpt <実数> (15)

チェックポイント間隔（分）

-[no]cpnum (無)

チェックポイントファイルを保持し、番号を付与する

-[no]append (はい)

以前の出力ファイルに、チェックポイントからの再実行時にシミュレーションのパート番号を追加するのではなく、追加する

-nsteps <整数> (-2)

以下のステップ数を実行します（-1は無限、-2はmdpオプションを使用、その他の数値は無効です）。

-maxh <実数> (-1)

0.99回（時間）の実行後、終了

-replex <整数> (0)

この期間（ステップ）で、定期的にレプリカ交換を試行します。

-nex <int> (0)

各交換間隔で実行するランダムな交換回数 (N^3 が一つの提案)。 -nex が指定されていない場合、隣接するレプリカとの交換を行います。

-reseed <int> (-1)

レプリカ交換のためのシード。-1を指定すると、シードが生成されます。