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broken1999

木虫 (正式写手)

[求助] NAMD软件在代码层面上是如何计算蛋白质势能的?

NAMD软件
CHARMM力场

蛋白质势能的计算是进行能量最小化的基础
想深入软件代码层面,完全掌握它的计算过程

查过资料,知道势能由以下几部分组成:键伸缩能bond stretching、键角弯曲能angle bending、二面角扭曲能torsion rotation、异常扭曲improper torsion、离平面弯曲Out-of –plane Bending、交叉项cross term、范德华相互作用能van der Waals interactions、静电相互作用能electrostatic contributions几部分组成

但是每个部分里面都涉及到好多参数,这些参数又取决于CHARMM力场
看过namdenergy.tcl的源代码,惘然而无所得,

几个问题各位大牛给予指导
1 NAMD是如何挑选合适的参数进行对势计算的
2 NAMD是否对运算过程进行过优化或近似?难道它就穷举所有原子对势?
3 有没有哪本书,或者资料对NAMD势能计算过程进行过讲解? 求指点
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fhh2626

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

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感谢参与,应助指数 +1
broken1999: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-06-06 20:07:16
1、参数自然是包括在CHARMM力场当中的,你要先知道CHARMM力场的格式
2、NAMD只计算一定范围内的原子(如10A),长程静电作用可以用一定的方法近似(如PME)
3、基本上任何关于分子模拟的书都会花几页讲一下力场的。。。比如陈正隆的那本

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2楼2013-05-21 14:29:43
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broken1999

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by fhh2626 at 2013-05-21 14:29:43
1、参数自然是包括在CHARMM力场当中的,你要先知道CHARMM力场的格式
2、NAMD只计算一定范围内的原子(如10A),长程静电作用可以用一定的方法近似(如PME)
3、基本上任何关于分子模拟的书都会花几页讲一下力场的 ...

感谢您的回复

1 软件层面上,是通过什么东西识别原子类型,挑选对应参数的?有没有哪些资料对NAMD的实现细节进行过阐述?

2 陈正隆的书我看过,确实有讲,但是很简略,也没提NAMD的实现细节
3楼2013-05-21 19:25:18
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fhh2626

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by broken1999 at 2013-05-21 19:25:18
感谢您的回复

1 软件层面上,是通过什么东西识别原子类型,挑选对应参数的?有没有哪些资料对NAMD的实现细节进行过阐述?

2 陈正隆的书我看过,确实有讲,但是很简略,也没提NAMD的实现细节...

1、Top文件,你把CHARMM力场的格式搞明白就不会要什么具体实现细节了
2、同1
4楼2013-05-22 10:34:13
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yaozhq

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
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3楼: Originally posted by broken1999 at 2013-05-21 19:25:18
感谢您的回复

1 软件层面上,是通过什么东西识别原子类型,挑选对应参数的?有没有哪些资料对NAMD的实现细节进行过阐述?

2 陈正隆的书我看过,确实有讲,但是很简略,也没提NAMD的实现细节...

通过你给的原子类型定义 因为力场是通过定义一个原子类型 然后拟合其相关的各种参数来实现计算的 很简单 就类似于一个表格 你在算一对儿原子作用的时候 分别查看他们的原子类型和他们的成键关系 然后加载力场参数去带公式计算就好了 几乎所有动力学软件都用拓扑文件来保存原子类型和成键关系的  软件实现的细节会远比你想象的复杂 因为期间有各种不同级别的算法的存在 包括并行化的代码 直接看会不大容易理清其中的结构的

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5楼2013-05-23 09:17:37
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yaozhq

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

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broken1999: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-06-06 20:07:47
NAMD的全名如果知道的话 你就不会问第二个问题了 对于求解大规模的动力学模拟 优化是必须的 而且程度非常高 最起码并行化就需要调整通讯和计算 任务分配 调度汇总等等问题 而近似是动力学天生的特性 在尽量保证精度和速度下 其实做了非常非常多的近似和简化处理 要理解这个就去多看看力场和算法的书吧 保证颠覆你的现有完美主义想法
6楼2013-05-23 09:25:17
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broken1999

木虫 (正式写手)

送红花一朵
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5楼: Originally posted by yaozhq at 2013-05-23 09:17:37
通过你给的原子类型定义 因为力场是通过定义一个原子类型 然后拟合其相关的各种参数来实现计算的 很简单 就类似于一个表格 你在算一对儿原子作用的时候 分别查看他们的原子类型和他们的成键关系 然后加载力场参数去 ...

您讲的非常好,感谢
但是感觉这些内容还不够丰富,恳请给予指导,您的这些内容来源是哪里,我好从这点出发,继续深入对这个主题的探讨。
7楼2013-05-23 09:36:46
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broken1999

木虫 (正式写手)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by fhh2626 at 2013-05-21 14:29:43
1、参数自然是包括在CHARMM力场当中的,你要先知道CHARMM力场的格式
2、NAMD只计算一定范围内的原子(如10A),长程静电作用可以用一定的方法近似(如PME)
3、基本上任何关于分子模拟的书都会花几页讲一下力场的 ...

感谢赐教
8楼2013-05-23 09:37:24
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fzp888666

新虫 (初入文坛)

非simion  软件 莫属
9楼2013-09-30 10:14:39
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