gmx-wham – Online in der Cloud

PROGRAMM:

NAME/FUNKTION

gmx-wham – Führen Sie eine gewichtete Histogrammanalyse nach der Umbrella-Stichprobe durch

ZUSAMMENFASSUNG

gmx wham [-ix [<.dat>]] [-wenn [<.dat>]] [-es [<.dat>]] [-ip [<.dat>]]
[-ist [<.dat>]] [-iiact [<.dat>]] [-Tab [<.dat>]]
[-o [<.xvg>]] [-hist [<.xvg>]] [-oiact [<.xvg>]]
[-bsres [<.xvg>]] [-bsprof [<.xvg>]] [-xvg ]
[-Mindest ] [-max ] [-[no]auto] [-Behälter ]
[-Temp ] [-Tol ] [-[nein]v] [-b ]
[-e ] [-DT ] [-[nein]historisch] [-[no]boundsonly]
[-[no]log] [-Einheit ] [-zprof0 ] [-[no]cycl]
[-[no]sym] [-[no]ac] [-acsig ] [-ac-trestart ]
[-nBootstrap ] [-bs-Methode ] [-bs-tau ]
[-bs-seed ] [-histbs-block ] [-[no]vbs]

BESCHREIBUNG

gmx bauz ist ein Analyseprogramm, das die Methode der gewichteten Histogrammanalyse implementiert
(WHAM). Es ist für die Analyse von Ausgabedateien gedacht, die durch Umbrella-Sampling-Simulationen generiert wurden
um ein Potenzial mittlerer Kraft (PMF) zu berechnen.

gmx bauz ist derzeit nicht ganz auf dem neuesten Stand. Es unterstützt nur Pull-Setups, bei denen die erste
Zugkoordinate(n) ist/sind Regenschirm-Zugkoordinaten und, falls mehrere Koordinaten erforderlich sind
analysiert werden, verwendeten alle die gleiche Geometrie und die gleichen Abmessungen. In den meisten Fällen ist dies kein
Problem.

Derzeit werden drei Eingabemodi unterstützt.

· Mit Option -es, stellt der Benutzer eine Datei bereit, die die Dateinamen des Umbrellas enthält
Simulationslauf-Eingabedateien (.tpr Dateien), UND, mit Option -ix, eine Datei, die enthält
Dateinamen der pullx mdrun Ausgabedateien. Der .tpr und pullx-Dateien müssen vorhanden sein
entsprechende Reihenfolge, also die erste .tpr erstellte den ersten Pullx usw.

· Identisch mit dem vorherigen Eingabemodus, mit der Ausnahme, dass der Benutzer die Zugkraftausgabe bereitstellt
Dateinamen (pullf.xvg) mit Option -wenn. Durch die Zugkraft wird die Position in der Position bestimmt
Das Schirmpotenzial wird berechnet. Dies funktioniert nicht mit tabellarischen Schirmpotentialen.

· Mit Option -ip, der Benutzer gibt Dateinamen von (gzip-) .pdo-Dateien an, also den GROMACS
3.3 Umbrella-Ausgabedateien. Wenn Sie eine ungewöhnliche Reaktionskoordinate haben, können Sie dies auch tun
Generieren Sie Ihre eigenen .pdo-Dateien und füttern Sie sie mit dem -ip Option in zu gmx bauzdem „Vermischten Geschmack“. Seine
Der Header der .pdo-Datei muss etwa wie folgt aussehen:

# REGENSCHIRM 3.0
# Komponentenauswahl: 0 0 1
# nÜberspringen 1
# Ref. Gruppe 'TestAtom'
# Nr. der Zuggruppen 2
# Gruppe 1 'GR1' Umb. Pos. 5.0 Umb. Nachteile. 1000.0
# Gruppe 2 'GR2' Umb. Pos. 2.0 Umb. Nachteile. 500.0
#####

Die Anzahl der Zuggruppen, Schirmpositionen, Kraftkonstanten und Namen kann (von
Kurs) unterscheiden sich. Nach der Kopfzeile folgt für jeden Pull eine Zeitspalte und eine Datenspalte
Gruppe folgt (dh die Verschiebung in Bezug auf das Dachzentrum). Bis zu vier
Pull-Gruppen sind derzeit per .pdo-Datei möglich.

Standardmäßig werden alle in allen pullx/pullf-Dateien gefundenen Pull-Gruppen in WHAM verwendet. Wenn nur einige
Welche Pull-Gruppen verwendet werden sollen, ist eine Pull-Gruppen-Auswahldatei (Option -ist) kann sein
bereitgestellt. Die Auswahldatei muss für jede TPR-Datei in tpr-files.dat eine Zeile enthalten.
Jede dieser Zeilen muss eine Ziffer (0 oder 1) für jede Pull-Gruppe in der TPR-Datei enthalten.
Hier gibt 1 an, dass die Pull-Gruppe in WHAM verwendet wird, und 0 bedeutet, dass sie weggelassen wird. Beispiel:
Wenn Sie drei TPR-Dateien haben, die jeweils 4 Pull-Gruppen enthalten, aber nur Pull-Gruppe 1 und 2
verwendet werden soll, sieht groupsel.dat so aus:

1 1 0 0
1 1 0 0
1 1 0 0

Standardmäßig sind die Ausgabedateien

· -o PMF-Ausgabedatei

· -hist Histogramm-Ausgabedatei

Überprüfen Sie immer, ob sich die Histogramme ausreichend überlappen.

Das Schirmpotential wird als harmonisch angenommen und die Kraftkonstanten daraus abgelesen
.tpr oder .pdo-Dateien. Wenn eine nichtharmonische Schirmkraft angewendet wurde, kann ein tabellarisches Potential verwendet werden
bereitgestellt werden -Tab.

WAM Optionen
· -Behälter Anzahl der in der Analyse verwendeten Bins

· -Temp Temperatur in den Simulationen

· -Tol Stoppen Sie die Iteration, wenn sich das Profil (Wahrscheinlichkeit) weniger als die Toleranz geändert hat

· -Auto Automatische Bestimmung von Grenzen

· -Minimal Maximal Grenzen des Profils

Die Datenpunkte, die zur Berechnung des Profils verwendet werden, können mit Optionen eingeschränkt werden -b,
-e und -DT. Einstellen -b um einen ausreichenden Ausgleich in jedem Schirmfenster zu gewährleisten.

Mit -Log (Standard) Das Profil wird in Energieeinheiten geschrieben, andernfalls (mit -nolog) wie
Wahrscheinlichkeit. Die Einheit kann mit angegeben werden -Einheit. Bei der Energieabgabe wird die Energie im
Der erste Behälter ist als Null definiert. Wenn Sie die freie Energie an einer anderen Stelle nutzen möchten
sei Null, gesetzt -zprof0 (nützlich beim Bootstrapping, siehe unten).

Für zyklische oder periodische Reaktionskoordinaten (Diederwinkel, Kanal-PMF ohne Osmotik).
Farbverlauf), die Option -zykl ist nützlich. gmx bauz wird die Periodizität der nutzen
System und generieren ein periodisches PMF. Der erste und der letzte Behälter der Reaktionskoordinate
Es wird davon ausgegangen, dass es sich um Nachbarn handelt.

Option -sym Symmetriert das Profil vor der Ausgabe um z=0, was nützlich sein kann für:
zB Membranen.

Parallelisierung
Sofern verfügbar, wird die Anzahl der von g_wham verwendeten OpenMP-Threads mit gesteuert -nt.

Autokorrelationen
Mit -ac, gmx bauz schätzt die integrierte Autokorrelationszeit (IACT) Tau für jeden
Schirmfenster und gewichtet das jeweilige Fenster mit 1/[1+2*tau/dt]. Die IACTs sind
in die mit definierte Datei geschrieben -oiact. Im ausführlichen Modus funktionieren alle Autokorrelationsfunktionen
(ACFs) werden beschrieben hist_autocorr.xvg. Denn die IACTs können stark unterschätzt werden
im Falle einer begrenzten Probenahme, Option -acsig ermöglicht es, die IACTs entlang der zu glätten
Reaktionskoordinate mit einer Gaußschen Funktion (Sigma versehen mit -acsig, siehe Ausgabe in iact.xvg).
Beachten Sie, dass die IACTs durch einfache Integration der ACFs geschätzt werden, während dies bei den ACFs der Fall ist
größer 0.05. Wenn Sie es vorziehen, die IACTs mit einem ausgefeilteren (aber möglicherweise) zu berechnen
Mit einer weniger robusten Methode wie der Anpassung an eine doppelte Exponentialfunktion können Sie die IACTs berechnen
mit gmx analysieren und sie zur Verfügung zu stellen gmx bauz mit der Datei iact-in.dat (Möglichkeit -iiact),
die eine Zeile pro Eingabedatei (.pdo- oder pullx/f-Datei) und eine Spalte pro enthalten sollte
Pull-Gruppe in der jeweiligen Datei.

Fehler Analyse
Statistische Fehler können mit der Bootstrap-Analyse geschätzt werden. Ansonsten ist Vorsicht geboten
Der statistische Fehler kann erheblich unterschätzt werden. Weitere Hintergründe und Beispiele
zur Bootstrap-Technik finden Sie in Hub, de Groot und Van der Spoel, JCTC (2010)
6: 3713-3720. -nBootstrap Definiert die Anzahl der Bootstraps (verwenden Sie beispielsweise 100). Vier
Bootstrapping-Methoden werden mit unterstützt und ausgewählt -bs-Methode.

· b-hist Standard: Vollständige Histogramme werden als unabhängige Datenpunkte betrachtet und die
Bootstrap wird durchgeführt, indem den Histogrammen zufällige Gewichte zugewiesen werden („Bayesian
Bootstrap"). Beachten Sie, dass jeder Punkt entlang der Reaktionskoordinate durch abgedeckt werden muss
Mehrere unabhängige Histogramme (z. B. 10 Histogramme), andernfalls beträgt der statistische Fehler
unterschätzt.

· hist Vollständige Histogramme werden als unabhängige Datenpunkte betrachtet. Für jede
Bootstrap, N Histogramme werden zufällig aus den N gegebenen Histogrammen ausgewählt (wobei Folgendes möglich ist).
Vervielfältigung, also Sampling mit Ersetzung). Um Lücken ohne Daten entlang der zu vermeiden
Reaktionskoordinatenblöcke von Histogrammen (-histbs-block) definiert werden. In diesem Fall,
Die angegebenen Histogramme sind in Blöcke unterteilt, und zwar nur die Histogramme innerhalb jedes Blocks
gemischt. Beachten Sie, dass die Histogramme innerhalb jedes Blocks für alle repräsentativ sein müssen
mögliche Histogramme, sonst wird der statistische Fehler unterschätzt.

· Traj Die angegebenen Histogramme werden verwendet, um neue zufällige Trajektorien zu generieren, sodass die
Die generierten Datenpunkte werden gemäß den angegebenen Histogrammen ordnungsgemäß verteilt
autokorreliert. Die Autokorrelationszeit (ACT) für jedes Fenster muss bekannt sein, also verwenden -ac
oder stellen Sie die ACT zur Verfügung -iiact. Wenn die ACT aller Fenster identisch (und bekannt) sind, können Sie
kann sie auch mit versorgen -bs-tau. Beachten Sie, dass diese Methode möglicherweise stark unterschätzt wird
der Fehler bei begrenzter Stichprobe, also wenn einzelne Histogramme nicht dargestellt werden
den kompletten Phasenraum an den jeweiligen Positionen.

· Traj-Gauß Das Gleiche wie Methode Traj, aber die Flugbahnen werden nicht vom Bootstrapping abgeleitet
Schirmhistogramme, aber aus Gaußschen mit dem Durchschnitt und der Breite des Schirms
Histogramme. Diese Methode liefert ähnliche Fehlerschätzungen wie die Methode Traj.

Bootstrapping-Ausgabe:

· -bsres Durchschnittsprofil und Standardabweichungen

· -bsprof Alle Bootstrapping-Profile

Mit -vbs (ausführliches Bootstrapping), die Histogramme jedes Bootstraps werden geschrieben, und, mit
Bootstrap-Methode Traj, die kumulativen Verteilungsfunktionen der Histogramme.

OPTIONAL

Optionen zum Angeben von Eingabedateien:

-ix [<.dat>] (pullx-files.dat) (Optional)
Generische Datendatei

-wenn [<.dat>] (pullf-files.dat) (Optional)
Generische Datendatei

-es [<.dat>] (tpr-files.dat) (Optional)
Generische Datendatei

-ip [<.dat>] (pdo-files.dat) (Optional)
Generische Datendatei

-ist [<.dat>] (groupsel.dat) (Optional)
Generische Datendatei

-iiact [<.dat>] (iact-in.dat) (Optional)
Generische Datendatei

-Tab [<.dat>] (umb-pot.dat) (Optional)
Generische Datendatei

Optionen zum Angeben von Ausgabedateien:

-o [<.xvg>] (profile.xvg)
xvgr/xmgr-Datei

-hist [<.xvg>] (histo.xvg)
xvgr/xmgr-Datei

-oiact [<.xvg>] (iact.xvg) (Optional)
xvgr/xmgr-Datei

-bsres [<.xvg>] (bsResult.xvg) (Optional)
xvgr/xmgr-Datei

-bsprof [<.xvg>] (bsProfs.xvg) (Optional)
xvgr/xmgr-Datei

Andere Optionen:

-xvg
xvg-Plotformatierung: xmgrace, xmgr, none

-Mindest (0)
Minimale Koordinate im Profil

-max (0)
Maximale Koordinate im Profil

-[no]auto (Ja)
Bestimmen Sie Min und Max automatisch

-Behälter (200)
Anzahl der Behälter im Profil

-Temp (298)
Temperaturen

-Tol (1e-06)
Toleranz

-[nein]v (Nein)
Ausführlicher Modus

-b (50)
Zum ersten Mal analysieren (ps)

-e (1e+20)
Letzte Analyse (ps)

-DT (0)
Analysieren Sie nur jeden dt ps

-[nein]historisch (Nein)
Histogramme schreiben und beenden

-[no]boundsonly (Nein)
Bestimmen Sie Min und Max und beenden Sie es (mit -Auto)

-[no]log (Ja)
Berechnen Sie das Protokoll des Profils vor dem Drucken

-Einheit (kJ)
Energieeinheit bei Protokollausgabe: kJ, kCal, kT

-zprof0 (0)
Definieren Sie das Profil an dieser Position auf 0.0 (mit -Log)

-[no]cycl (Nein)
Zyklisches/periodisches Profil erstellen. Geht davon aus, dass Min und Max derselbe Punkt sind.

-[no]sym (Nein)
Profil um z=0 symmetrieren

-[no]ac (Nein)
Berechnen Sie integrierte Autokorrelationszeiten und verwenden Sie sie in wham

-acsig (0)
Glatte Autokorrelationszeiten entlang der Reaktionskoordinate mit der Gaußschen Funktion dieses Sigmas

-ac-trestart (1)
Wenn Sie Autokorrelationsfunktionen berechnen, starten Sie die Berechnung alle .. (ps) neu.

-nBootstrap (0)
Anzahl der Bootstraps zur Schätzung der statistischen Unsicherheit (z. B. 200)

-bs-Methode (b-hist)
Bootstrap-Methode: b-hist, hist, traj, traj-gauss

-bs-tau (0)
Für alle Histogramme wird eine Autokorrelationszeit (ACT) angenommen. Option nutzen -ac wenn ACT ist
unbekannt.

-bs-seed (-1)
Seed für Bootstrapping. (-1 = Nutzungsdauer)

-histbs-block (8)
Beim Mischen von Histogrammen nur innerhalb von Blöcken mischen -histbs-block.

-[no]vbs (Nein)
Ausführliches Bootstrapping. Drucken Sie die CDFs und eine Histogrammdatei für jeden Bootstrap.

Nutzen Sie gmx-wham online über die Dienste von onworks.net