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gmx-wham - 在伞状采样后执行加权直方图分析

概要

gmx威猛[-ix [<.dat>][-如果 [<.dat>][-它 [<.dat>][-ip [<.dat>]]
[-是 [<.dat>][-iact [<.dat>][-标签 [<.dat>]]
[-o [<.xvg>][-历史 [<.xvg>][-oact [<.xvg>]]
[-bsres [<.xvg>][-bsprof [<.xvg>][-xvg ]
[-分钟 [-最大限度 [-[不]自动[-垃圾箱 ]
[温度 [-托尔 [-[没有]v[-b ]
[-e [-dt [-[没有]历史上[-[无] 仅限范围]
[-[无]日志[-单元 [-zprof0 [-[无]循环]
[-[没有]符号[-[没有]ac[-acsig [-ac-trestart ]
[-n引导程序 [-bs-方法 [-bs-tau ]
[-bs-种子 [-histbs-块 [-[没有]vbs]

商品描述

GMX ham 是一个实现加权直方图分析方法的分析程序
（哇）。 它旨在分析​​由伞状采样模拟生成的输出文件
计算平均力 (PMF) 的潜力。

GMX ham 目前尚未完全更新。 它仅支持拉取设置，其中第一个
拉坐标是/是伞拉坐标，如果需要多个坐标
被分析，所有使用相同的几何形状和尺寸。 在大多数情况下，这不是
问题。

目前支持三种输入方式。

· 有选项 -它, 用户提供一个文件，其中包含伞的文件名
模拟运行输入文件（.tpr 文件), AND, 带选项 -ix, 一个包含
pullx 的文件名 运行 输出文件。 这 .tpr 并且 pullx 文件必须在
对应的顺序，即第一个 .tpr 创建了第一个 pullx 等。

· 与之前的输入方式相同，只是用户提供拉力输出
文件名（拉夫.xvg) 带选项 -如果. 从拉力中的位置
计算伞势。 这不适用于列表伞势。

· 有选项 -ip, 用户提供 (gzipped) .pdo 文件的文件名，即 GROMACS
3.3 伞形输出文件。 如果你有一些不寻常的反应坐标，你也可以
生成您自己的 .pdo 文件并使用 -ip 选项到 GMX ham。 该
.pdo 文件头必须类似于以下内容：

# 伞 3.0
# 组件选择：0 0 1
# n 跳过 1
# 参考“测试原子”组
#编号拉组 2
# 组 1 'GR1' Umb。 位置5.0 嗯。 缺点。 1000.0
# 组 2 'GR2' Umb。 位置2.0 嗯。 缺点。 500.0
#####

拉组的数量、伞的位置、力常数和名称可以（
当然）不同。 在标题之后，每个拉取的时间列和数据列
组如下（即相对于伞中心的位移）。 最多四个
目前每个 .pdo 文件都可以使用拉组。

默认情况下，在所有 pullx/pullf 文件中找到的所有拉组都在 WHAM 中使用。 如果只是一些
应该使用拉组，拉组选择文件（选项 -是） 可
假如。 对于 tpr-files.dat 中的每个 tpr 文件，选择文件必须包含一行。
对于 tpr 文件中的每个拉组，这些行中的每一行都必须包含一个数字（0 或 1）。
这里1表示WHAM中使用了pull group，0表示省略。 例子：
如果您有三个 tpr 文件，每个文件包含 4 个拉组，但只有拉组 1 和 2
应该使用，groupsel.dat 看起来像这样：

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

默认情况下，输出文件是

· -o PMF 输出文件

· -历史 直方图输出文件

始终检查直方图是否充分重叠。

假设伞势是谐波的，力常数从
.tpr 或 .pdo 文件。 如果施加了非谐波伞力，则列表电位可以
被提供 -标签.

锤子 选项
· -垃圾箱 分析中使用的箱数

· 温度 模拟中的温度

· -托尔 如果配置文件（概率）的变化小于容差，则停止迭代

· -汽车 自动确定边界

· -最小，-最大 轮廓的边界

可以使用选项限制用于计算配置文件的数据点 -b,
-e和 -dt。 调整 -b 以确保每个伞窗中的充分平衡。

通过 -日志 （默认）配置文件以能量单位写入，否则（使用 -nolog）as
可能性。 单位可以指定为 -单元. 随着能量输出，能量在
第一个 bin 定义为零。 如果你想让自由能在不同的位置
为零，设置 -zprof0 （对引导很有用，见下文）。

对于循环或周期性反应坐标（二面角，无渗透性的通道 PMF
梯度），选项 -循环 很有用。 GMX ham 将利用周期性
系统并生成定期 PMF。 反应坐标的第一个和最后一个 bin
将被假定为邻居。

附加选项 -符号 在输出之前围绕 z=0 对称化轮廓，这可能对以下情况有用，
例如膜。

并行化
如果可用，g_wham 使用的 OpenMP 线程数由控制 -nt.

自相关
通过 -交流, GMX ham 估计每个的积分自相关时间 (IACT) tau
伞窗并用 1/[1+2*tau/dt] 加权相应的窗口。 IACT 是
写入定义的文件 -oact. 在详细模式下，所有自相关函数
(ACF) 被写入 hist_autocorr.xvg. 因为 IACT 可能被严重低估
在有限采样的情况下，选项 -acsig 允许沿着 IACT 平滑
反应坐标与高斯（西格玛提供 -acsig，见输出 iact.xvg).
请注意，IACT 是通过 ACF 的简单积分估算的，而 ACF 是
大 0.05。 如果您更喜欢通过更复杂的（但可能
不太稳健）方法，例如拟合双指数，您可以计算 IACT
- GMX 分析 并将它们提供给 GMX ham 与文件 输入文件 （选项 -iact),
每个输入文件（.pdo 或 pullx/f 文件）应包含一行，每个文件应包含一列
在相应的文件中拉组。

误差 分析
统计误差可以通过引导分析来估计。 小心使用，否则
统计误差可能被大大低估。 更多背景和例子
可以在 Hub、de Groot 和 Van der Spoel、JCTC (2010) 中找到引导程序技术
6：3713-3720。 -n引导程序 定义引导程序的数量（使用，例如 100）。 四
支持和选择引导方法 -bs-方法.

· b-组 默认：完整的直方图被视为独立的数据点，并且
引导程序是通过为直方图分配随机权重来执行的（“贝叶斯
bootstrap”）。注意，沿着反应坐标的每个点都必须被覆盖
多个独立的直方图（如10个直方图），否则统计误差为
低估。

· HIST 完整的直方图被视为独立的数据点。 对于每个
bootstrap，从 N 个给定的直方图中随机选择 N 个直方图（允许
重复，即有替换的抽样）。 为了避免沿途没有数据的差距
直方图的反应坐标块（-histbs-块) 可以定义。 在这种情况下，
给定的直方图被分成块，只有每个块内的直方图是
混合。 请注意，每个块内的直方图必须代表所有
可能的直方图，否则统计误差被低估。

· 轨迹 给定的直方图用于生成新的随机轨迹，使得
生成的数据点根据给定的直方图正确分布
自相关。 必须知道每个窗口的自相关时间 (ACT)，因此使用 -交流
或向 ACT 提供 -iact. 如果所有窗口的 ACT 都相同（并且已知），则您
也可以为他们提供 -bs-tau. 请注意，此方法可能会严重低估
有限采样情况下的误差，即如果单个直方图不代表
各个位置的完整相空间。

· 轨迹高斯 方法一样 轨迹，但轨迹不是从
雨伞直方图，但来自具有雨伞平均值和宽度的高斯图
直方图。 该方法产生与方法类似的误差估计 轨迹.

引导输出：

· -bsres 平均轮廓和标准偏差

· -bsprof 所有引导配置文件

通过 -vbs （详细引导），每个引导的直方图被写入，并且，
引导法 轨迹，直方图的累积分布函数。

配置

指定输入文件的选项：

-ix [<.dat>] (pullx-files.dat) （可选）
通用数据文件

-如果 [<.dat>] （拉文件.dat） （可选）
通用数据文件

-它 [<.dat>] (tpr-文件.dat) （可选）
通用数据文件

-ip [<.dat>] (pdo-文件.dat) （可选）
通用数据文件

-是 [<.dat>] (groupsel.dat) （可选）
通用数据文件

-iact [<.dat>] (iact-in.dat) （可选）
通用数据文件

-标签 [<.dat>] （umb-pot.dat） （可选）
通用数据文件

指定输出文件的选项：

-o [<.xvg>] （配置文件.xvg）
xvgr/xmgr 文件

-历史 [<.xvg>] (histo.xvg)
xvgr/xmgr 文件

-oact [<.xvg>] (iact.xvg) （可选）
xvgr/xmgr 文件

-bsres [<.xvg>] (bsResult.xvg) （可选）
xvgr/xmgr 文件

-bsprof [<.xvg>] （bsProfs.xvg） （可选）
xvgr/xmgr 文件

其他选项：

-xvg
xvg 绘图格式：xmgrace、xmgr、无

-分钟 (0)
轮廓中的最小坐标

-最大限度 (0)
轮廓中的最大坐标

-[不]自动 （是）
自动确定最小值和最大值

-垃圾箱 (200)
配置文件中的 bin 数量

温度 (298)
温度

-托尔 (1e-06)
公差

-[没有]v （否）
详细模式

-b (50)
第一次分析（ps）

-e (1e+20)
上次分析时间（ps）

-dt (0)
仅分析每个 dt ps

-[没有]历史上 （否）
写直方图并退出

-[无] 仅限范围 （否）
确定最小值和最大值并退出（使用 -汽车)

-[无]日志 （是）
打印前计算配置文件的日志

-单元 （千焦耳）
对数输出时的能量单位：kJ、kCal、kT

-zprof0 (0)
在此位置将轮廓定义为 0.0（使用 -日志)

-[无]循环 （否）
创建循环/周期性配置文件。 假设 min 和 max 是同一点。

-[没有]符号 （否）
围绕 z=0 对称化轮廓

-[没有]ac （否）
计算积分自相关时间并在 wham 中使用

-acsig (0)
平滑自相关时间沿反应坐标与此 sigma 的高斯

-ac-trestart (1)
计算自相关函数时，每隔..(ps)重新开始计算

-n引导程序 (0)
估计统计不确定性的引导程序的 nr（例如，200）

-bs-方法 (b-历史)
Bootstrap 方法：b-hist、hist、traj、traj-gauss

-bs-tau (0)
为所有直方图假定自相关时间 (ACT)。 使用选项 -交流 如果 ACT 是
未知。

-bs-种子 （-1）
用于引导的种子。 (-1 = 使用时间)

-histbs-块 (8)
当混合直方图时，只在块内混合 -histbs-块.

-[没有]vbs （否）
详细引导。 为每个引导程序打印 CDF 和直方图文件。

使用 onworks.net 服务在线使用 gmx-wham