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标题: Hamiltonian REMD 简单的教程 [打印本页]

作者
Author: fantasticqhl 时间: 2015-2-7 06:42
标题: Hamiltonian REMD 简单的教程
本帖最后由 fantasticqhl 于 2015-2-7 08:19 编辑

前些天在论坛发贴问过如何做H-REMD, 后来自己找到了PLUMED的手册与教程, 然后自己也摸索出来了, 目前正在测试.

之前说过要写一个帖子的, 下面我简单说一下如何实现H-REMD.

1. 安装Gromacs-4.6.7与Plumed-2.1-hrex
Plumed的manual上面说最新版的Plumed说支持Gromacs-4.5.5, Gromacs-4.6.7, Gromacs-5.0,
SOB在一个帖子里面提到过4.6.7与5.0没有什么差别,我就选择了4.6.7.
而Plumed-2.1不要去官网上面下载, 而是在这里下载:
https://github.com/GiovanniBussi/plumed2/tree/v2.1-hrex
开发者Bussi说这部分代码没有写到正式版本里面去,是因为这些代码在Gromacs里面不好维护.

解压plumed-2.1-hrex, 进入文件夹 (文件夹下面的user-doc/tutorials/hrex.txt就是基本教程), 然后编译:
./configure --prefix=/installation path/  ##默认的是安装MPI版本, 如果没有MPI,那就先安装, 设好环境变量
make
make install
一般不会出问题的, 安装完毕之后,在安装目录下面有一个shell脚本 sourceme.sh, 执行source sourceme.sh,
这样就设置好了plumed的环境变量.

解压Gromacs-4.6.7, 然后进入文件夹, 执行plumed patch -p  (好像plumed-patch -p 也可以, 教程上面的那个短横可能没有显示 ),
这样就会有几个文件产生, 会链接到plumed里面的source code.
之后就是安装并行版的Gromacs了(串行版的Gromacs也不能做REMD的), 安装的过程可以参考SOB的帖子, 已经很详细了.
安装完成之后, 运行以下mdrun_mpi -h, 如果里面有选项-plumed与-hrex, 就表示安装成功了. (官网下载的安装完成后,只有-plumed而没有-hrex)

2. H-REMD 模拟

要做H-REMD,就要先了解H-REMD与REMD之间的区别.简单地说,REMD的每一个replica的温度是不同的,在模拟过程中,通过不同温度的replica之间的交换

以加强取样.而H-REMD的每一个replica的温度都是相同的,但是每一个replica都对应于一个scalefactor (lambda,0-1间),每一个lambda都是用来scale(reduce)

该replica的bonded与nonbondedinteractions, 其效果等价与升高"温度".所以lambda越小,“温度”越高.在模拟过程中,通过replica之间的交换以增强取样.

选择lambda.先选定”温度”范围及replica数n,然后通过公式Ti =T min *exp(i*log(T max / T min )/ (n-1))得到”温度”分布.然后使用公式lambda(i)=Tmin/ Ti

得到lambda的分布0~~1, lambda不能等于0.

然后使用grompp-pp生成一个post-processedtop文件processed.top,在这个top文件中划定hotatom与coldatom. Hot atom的原子类型后面需要加上一个

下划线”_”.如CA变为CA_.如果体系中整个solute都被选为hotregion, 那么这个时候的H-REMD就等价于REST2.

##用于生成processed.top的mdp文件最好使用用于取样的md.mdp.

接着使用plumed中的脚本plumed-partial_tempering生成各个replica的top文件:

plumed-partial_plumed lambda(i) < processed.top > topol_i.top # i 在0到n-1之间.

得到这些top文件之后,就可以生成每个replica的tpr文件:

grompp_mpi -f md.mdp -c input.gro -p topol_i.top -o md_i.tpr

在得到这些tpr文件之后,就可以进行H-REMD的模拟了:

mpiexec -np XX mdrun_mpi -plumed plumed.dat -s md_.tpr -multi n -replex 1000 -hrex -reseed XXX

## plumed.dat可以是一个空白文件

任务结束之后, 就是数据分析了.

PS: plumed的mailing list 里面有不少H-REMD的讨论, 搜索plumed user.

作者
Author: kunkun 时间: 2015-3-20 00:22
赞！

作者
Author: neutral888 时间: 2019-11-19 17:04
老师。想问，有没有REMD和HREMD的中文教程，刚入门，老师让学习，找不到资源。

作者
Author: Daniel_Arndt 时间: 2019-11-20 01:49

neutral888 发表于 2019-11-19 17:04
老师。想问，有没有REMD和HREMD的中文教程，刚入门，老师让学习，找不到资源。

去 https://www.plumed.org/ 的手册找，里面对replica exchange的原理以及具体的操作、数据处理都有涉及。

作者
Author: Daniel_Arndt 时间: 2019-11-20 01:56

neutral888 发表于 2019-11-19 17:04
老师。想问，有没有REMD和HREMD的中文教程，刚入门，老师让学习，找不到资源。

抱歉，我之前提的教程是英文教程，但是用词都很简单，学起来应该不成问题。

作者
Author: neutral888 时间: 2019-11-22 19:44

Daniel_Arndt 发表于 2019-11-20 01:56
抱歉，我之前提的教程是英文教程，但是用词都很简单，学起来应该不成问题。

谢谢

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