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【求助】关于Steepest Descent 已有2人参与
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请教各位分子动力学中什么是Steepest Descent ？ 有哪些程序可以实现模拟Steepest Descent ？哪些简单易学？ 希望大家不吝赐教, 非常感谢！！ |
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2楼2010-07-17 14:07:27
雪狼乖乖 
木虫 (正式写手)
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
lei0736(金币+15):呵呵 很强大 2010-07-18 21:42:38
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lei0736(金币+15):呵呵 很强大 2010-07-18 21:42:38
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就是梯度计算 白话点 就是按照优化下降最厉害的方向为搜索方向 是非常经典的算法 量化计算里 拉普拉斯算符应该是典型的梯度计算 （二阶导） Discovery studio 可以用于该类计算。 Discovery studio2.1 分子动力学基本步骤 先加溶剂分子，记住要加抗衡离子。Cell shape选择加水子最少的也许好点，记住最好把Minimum Distance From Boundary设置大一点，如12。不过计算会变慢。 然后把多肽进行Steepest Descent，即最陡下降法进行minimization，先限制多肽，用tools中的simulation中的constraints中的 create fix atom constraints处理，其中把模建最好的结果用CHARMm，作为input typed molecular的分子，max steps选择6000，electrostatics选择particle mesh ewald，algorithm为Steepest Descent，number of processors选择2，使RMS Gradient为0.1，用最陡下降法优化水分子6000步。 然后把结果用Conjugate Gradient即共轭梯度法优化6000步，限制为fix，rms gradient设为0.001，electrostatics选择particle mesh ewald，number of processors选择2，其它参数默认。 然后把fix删除。即在hierarchy中用delete删除。 然后，进行Steepest Descent，即最陡下降法进行minimization， max steps选择6000，electrostatics选择particle mesh ewald，number of processors选择2，使RMS Gradient为0.1，用最陡下降法优化6000步。做完之后，用tools中的protein modeling中的protein health中的check structure处理，看看结构变好没有。有时候结果会很坏，那么就希望在以后的优化中，结果会越来越好。主要是把时间设置长一点。 然后用共轭梯度法优化6000步，rms gradient设为0.001（看实验而定），electrostatics选择particle mesh ewald，number of processors选择2，其它参数默认。做完之后，用protein model中的check structure处理，看看结构变好没有。有时候结果会很坏，那么就希望在以后的优化中，结果会越来越好。 然后进行dynamics(heating or cooling),其中input typed molecular为上步conjugate gradient法得到的outputfile（包含水分子和离子），steps设置为100000，save results frequency为1000，electrostatics为particle mesh ewald，heating save restart file为true，number of processors选择2，没有限制常数，其它参数默认。温度当然要看你的试验情况了。做完之后，用protein model中的check structure处理最后一个构象（需要把最后构象复制到新窗口，即选中最后一列数字，然后在hierarchy中点击右键选择copy，然后选择 file-new-3d windows，然后paste），看看结构变好没有。 然后进行dynamics(equilibration)，其中input typed molecular为上步dynamics(heating or cooling) 中的output中结果（要包括水分子和离子，不用复制最后构象到新窗口，只要打开含有全部构象的文件就行），记住把最后一个构象变为active（即选中最后一列数字），温度当然要看你的试验情况了,steps设置为500000，save results frequency为1000，constant pressure为true（根据实验而定），electrostatics为particle mesh ewald，equilibration save restart file为true，其中equilibration restart file为上步得到的output中的rst文件，number of processors选择2，其它参数默认。 然后进行dynamics（production），其中的input type molecular为上步dynamics(equilibration)中output中的结果（要包括水分子和离子，不用复制最后构象到新窗口，只要打开含有全部构象的文件就行），记住要把最后一个构象选中（即选中最后一列数字），使其变为active，温度当然要看你的试验情况了，steps设置为 1000000，save results frequency为1000，production type为NPT（根据你实验情况而定），electrostatics为particle mesh ewald，production restartfile为上步得到的output中的rst文件，production save restart file为true，number of processors选择2，其它参数默认。用protein model中的check structure处理最后一个构象（需要把最后构象复制到新窗口），看看结构变好没有。时间可以设置更长，现在好象要求越来越长了。不过，我一般开始先跑500ps，然后才1ns。主要怕出错。 这是我的基本步骤，主要处理蛋白质的，并且加了水分子和离子，不知道有什么不足。对于小分子，可能没有这么麻烦，可以用最简单的方法进行优化（即进行minimization时，algorithm选择smart minimizer处理，其中implicit solvent model选择GBSW，max steps选择5000，其它默认 ）。对于蛋白质用隐形模型处理的话，Implicit Solvent Model最好选择GBSW, Electrostatics最好为Spherical Cutoff。综上，也许有不对之处请指出。谢谢！ 说句题外话，分区格式最好为NTFS，因为FAT32最大支持文件为4G。 这是我的基本步骤，主要处理蛋白质的，不知道有什么不足。对于小分子，可以没有这么麻烦，可以用最简单的方法进行优化（即进行minimization 时，algorithm选择smart minimizer处理，其中implicit solvent model选择GBSW，max steps选择5000，其它默认 ），也许有不对之处请指出。 [ Last edited by 雪狼乖乖 on 2010-7-18 at 20:46 ] |
3楼2010-07-18 20:44:55
