nvt后计算水的性质时报错：inconsistent shifts over periodic boundaries

chieko · 发表于 Post on 2023-3-31 23:05:20

本帖最后由 chieko 于 2023-3-31 23:05 编辑

想计算氧化铝中限域水的一些性质（偶极矩之类的），模拟盒子尺寸3.935* 3.408* 40.0 A，盒子夹角90 90 120°。中间是厚1 nm的氧化铝，其余部分为水（16532个）。em后跑了100 ps的NVT，想用gmx density，gmx dipoles等计算SOL的性质时总是报错：
There are inconsistent shifts over periodic boundaries in a molecule type consisting of 51772 atoms. The longest distance involved in such interactions is 20.078 nm which is above half the box length. This molecule type consists of muliple parts, e.g. monomers, that are connected by interactions that are not chemical bonds, e.g. restraints. Such systems can not be treated. The only solution is increasing the box size.

观察轨迹很正常，模拟应该是没什么问题的；
在论坛和google查过，类似报错大多出现在模拟开始的时候，比如mdrun em后。我也试着排查了一些原因：
1、盒子尺寸？NVT下盒子尺寸不变，我也跑了NPT，无论是否增加盒子尺寸，均同样报错；
2、固体表面的周期性？网上类似的问题多出现在具有周期性的体系中，我的模型中氧化铝也是周期性分子，在mdp中有“periodic-molecules = yes” 的设置。但是去掉这一条，模拟无法跑；
3、看报错内容说有“不一致的位移”，其长度超过半个盒子。在VMD中貌似并没有看到，并且我也用 gmx trjconv -f nvt.trr -s nvt.tpr -o nvt1.xtc -pbc nojump（mol也试过） -ur tric 处理轨迹，再用处理过的轨迹计算density等，均报错。

所以可能是什么原因呢？请Sob老师和各位前辈看看，谢谢！
附件上传nvt的mdp文件、结构文件、体系的拓扑文件。（轨迹文件我压缩到6M了，还是不能上传，明早我再试试）

0331_alumina.zip (2.62 MB, 下载次数 Times of downloads: 18)

iyy · 发表于 Post on 2025-7-1 16:46:37

您好，请问最终是怎么解决的呢

xjw · 发表于 Post on 2024-12-29 18:49:49

chieko 发表于 2023-4-11 15:02
近几天尝试一些步骤，但是计算水的性质仍然报错 inconsistent shifts over periodic boundaries：
1、将氧 ...

您好，请问问题解决了嘛。我也是遇到这个问题

chieko · 发表于 Post on 2023-4-11 15:02:41

本帖最后由 chieko 于 2023-4-11 23:58 编辑

近几天尝试一些步骤，但是计算水的性质仍然报错 inconsistent shifts over periodic boundaries：
1、将氧化铝晶胞正交化，现在是完整的矩形盒子了；
2、仔细检查了结构文件，在VMD中对gro文件显示镜像，连接处没有异样；itp文件中跨越周期性边界的bonds和angles项也可以由Sobtop正确生成；（本来，模拟可以正常做，这些应该是没有问题的，以防万一检查了一下。）3、跑了个纯水盒子，都可以计算各种性质，基本操作应该是没问题的，所以大概率问题还是出现在固体部分？
4、还有一点我不理解的是，报错信息是这么说的：There are inconsistent shifts over periodic boundaries in a molecule type consisting of 3801 atoms. 这里氧化铝部分一共1224个atom，水部分859个水，也就是2577个atom，加一起3801。可是为什么报错信息说是 a molecule type 呢？体系明明是分成两个分子类型的啊（top文件中[ molecules ] alumina 1 SOL 859），不是很能理解。

目前的话用立方盒子，配合前面一位老师说的提取水的轨迹单独计算的方法，可以计算出来“看起来正确”的数值（OPC3水密度998，Epsilon = 78.2788）。不过我之后还是要做些更复杂的东西，不知道这个办法是否可以用来计算数据？有点担心会不会有什么问题。
最好的话当然是能解决nconsistent shifts 这个报错，希望Sob老师和各位朋友帮忙看看。

另外，关于3#中提到的用自己的模型em总会崩的问题已经解决，方法是删除itp中Sobtop自行猜测的参数即可。

chieko · 发表于 Post on 2023-4-4 10:38:06

本帖最后由 chieko 于 2023-4-4 10:52 编辑

sobereva 发表于 2023-4-4 05:36
用trjconv结合-ur尝试修改盒子的表示成为矩形再试

谢谢Sob老师！这个我最开始就尝试过-ur tric了，但是不行。刚刚我又多试了一些：

我试了在-ur后接tric或compact两种：gmx trjconv -f nvt.trr -s nvt.tpr -o nvt1.xtc -pbc nojump -ur tric (compact）；
每种在选择时尝试选择System或SOL两种；
选择System生成的全部修正后xtc轨迹，计算density等都会报错inconsistent shifts over periodic boundaries；
选择SOL生成的水部分修正后xtc轨迹，配合上面那位老师所说的sol.trr，可以计算density等，但是数值不对，大概是530左右。

另外，关于是否使用nojump我也试了，-pbc后用mol和whole都无法转换轨迹，报错nconsistent shifts over periodic boundaries。用atom和nojump可以。

sobereva · 发表于 Post on 2023-4-4 05:36:43

用trjconv结合-ur尝试修改盒子的表示成为矩形再试

chieko · 发表于 Post on 2023-4-3 23:57:13

lyj714 发表于 2023-4-3 12:24
你这个盒子用的三斜，计算用gmx density等工具算属性可能有问题，水密度低于正常值，截面积可能程序给的不 ...

您好！非常感谢您的建议！
我刚刚尝试了您提供的第一个方法，确实是可行的，可以顺利计算gmx density、gmx dipoles等。
不过也正如您所说，计算出的密度显然是有些问题的，gmx density -f water_only.trr -s sol.tpr后得到的density.xvg给的z方向密度基本上在460左右——显然有问题。
我再看看能不能在您的这个方法的基础上试试，看能不能解决问题，比如改体系盒子形状。
关于您的第二个建议，我不是很能理解，不知道低版本的gmx在这方面有什么特别的地方吗？
再次感谢您！

lyj714 · 发表于 Post on 2023-4-3 12:24:35

本帖最后由 lyj714 于 2023-4-3 12:29 编辑

你这个盒子用的三斜，计算用gmx density等工具算属性可能有问题，水密度低于正常值，截面积可能程序给的不对。
解决这个报错也并非难事，主要是你非水部分的有问题，我提供几种方法：

如果待计算属性不涉及到非水部分，直接用水部分的结构重新生成tpr，此tpr只包括水的sol.tpr。然后用vmd nvt.gro nvt.trr读取轨迹，把water部分的轨迹另存为sol.trr，然后用sol.tpr和sol.trr计算水部分的属性
换一个很低的gmx版本，比如gmx 5.1.5生成新tpr进行计算。

但是正如我前面说的，有些结果可能不对，和你体系盒子形状有关，亦或是某些分析工具未能考虑三斜

chieko · 发表于 Post on 2023-4-3 10:41:44

sobereva 发表于 2023-4-3 07:15
尝试用.gro作为-s接的文件

-s 输入的是tpr文件呀，应该是不能输入gro文件的。
Error in user input:
Invalid command-line options
In command-line option -s
File name 'nvt.gro' cannot be used for this option.
Only the following extensions are possible:
.tpr
我试了-f 输入gro文件（-f应该是输入轨迹文件，就是试下），选SOL后也会报错inconsistent shifts over periodic boundaries 。

sobereva · 发表于 Post on 2023-4-3 07:15:02

chieko 发表于 2023-4-2 10:50
确实如此，就是很奇怪：

Sob老师如方便的话，我能否将xtc轨迹文件QQ发给您？或者您看这个可能是什么原 ...

尝试用.gro作为-s接的文件

chieko · 发表于 Post on 2023-4-2 10:50:54

本帖最后由 chieko 于 2023-4-2 10:53 编辑

sobereva 发表于 2023-4-2 04:48
用gmx density会直接报那种错误？按理说不太可能

确实如此，就是很奇怪：

chieko@WatanabeMarie:~/work/al_surf/0331/2$ ls
0324.gro  alumina.itp  aver.xvg  em.gro  em.mdp  em.trr    epsilon.xvg  nvt.cpt  nvt.gro  nvt.mdp  nvt.trr  nvt_prev.cpt
Mtot.xvg  alumina.top  em.edr em.log  em.tpr  energy.xvg  mdout.mdp nvt.edr  nvt.log  nvt.tpr  nvt.xtc  opc3.itp
chieko@WatanabeMarie:~/work/al_surf/0331/2$ gmx density -f nvt.trr -s nvt.tpr
                  :-) GROMACS - gmx density, 2022.3 (-:

Executable: /usr/local/bin/gmx
Data prefix:  /usr/local
Working dir:  /home/chieko/work/al_surf/0331/2
Command line:
  gmx density -f nvt.trr -s nvt.tpr

Reading file nvt.tpr, VERSION 2022.3 (single precision)

Select 1 group to calculate density for:
Group    0 (       System) has 51772 elements
Group    1 (       Other) has  2176 elements
Group    2 (          Alb) has 384 elements
Group    3 (          OA) has 768 elements
Group    4 (          Zoh) has 512 elements
Group    5 (          Aoh) has 512 elements
Group    6 (       Water) has 49596 elements
Group    7 (          SOL) has 49596 elements
Group    8 (    non-Water) has  2176 elements
Select a group: 7
Selected 7: 'SOL'
trr version: GMX_trn_file (single precision)
Reading frame    0 time 0.000
-------------------------------------------------------
Program:    gmx density, version 2022.3
Source file: src/gromacs/pbcutil/mshift.cpp (line 823)

Fatal error:
There are inconsistent shifts over periodic boundaries in a molecule type
consisting of 51772 atoms. The longest distance involved in such interactions
is 20.082 nm which is above half the box length. This molecule type consists
of muliple parts, e.g. monomers, that are connected by interactions that are
not chemical bonds, e.g. restraints. Such systems can not be treated. The only
solution is increasing the box size.

For more information and tips for troubleshooting, please check the GROMACS
website at http://www.gromacs.org/Documentation/Errors
-------------------------------------------------------

Sob老师如方便的话，我能否将xtc轨迹文件QQ发给您？或者您看这个可能是什么原因导致的呢？
谢谢~

sobereva · 发表于 Post on 2023-4-2 04:48:39

用gmx density会直接报那种错误？按理说不太可能

chieko · 发表于 Post on 2023-4-2 00:30:03

Lacrimosa 发表于 2023-4-1 11:19
你把盒子改成立方的试试呢？

是呀，之前您就建议我改成立方的，我在MS里把晶格正交化了，但是跑em后氧化铝还是会压缩。
之后又尝试了各种乱七八糟的方法，都不行，索性直接问有类似的一个体系的工作的作者问了，要了他的结构文件，改了改自己用

Lacrimosa · 发表于 Post on 2023-4-1 11:19:10

chieko 发表于 2023-4-1 10:53
是的确实很乱
我之前的模型是将氧化铝作为一整个moleculetype的，但是自己建立的模型跑em总是崩（详 ...

你把盒子改成立方的试试呢？

chieko · 发表于 Post on 2023-4-1 10:53:48

sobereva 发表于 2023-4-1 08:55
体系里涉及的moleculetype太多，应当说明每个都对应什么
如果有的moleculetype里包含多个分子，应当每个分 ...

是的确实很乱

我之前的模型是将氧化铝作为一整个moleculetype的，但是自己建立的模型跑em总是崩（详见：http://bbs.keinsci.com/forum.php ... mp;page=1#pid238422），因此暂时先用别人类似的模型。（向参考的论文的作者要了输入文件，我检查过力场参数等，也没发现我的有什么问题。。。很奇怪）
总之在这个模型里，alumina.itp定义了所有组合成羟基化氧化铝的moleculetype，具体有：
1、Alb，OA：分别是体相的Al和O原子；
2、Aoh：氧化铝的上表面，包括次表层的Al（Ala），表面的O（OXa）和表面羟基H（HXa）；
3、Zoh：氧化铝的下表面，其他类似，即次表层的Al（Alz），表面的O（OXz）和表面羟基H（HXz）。
我知道现在这个比较乱，也觉得并不需要分成这么多type，不过还是先用着了。毕竟这个可以跑起来。。。但是模拟都（看起来）正常，计算性质却出现inconsistent shifts over periodic boundaries。。Sob老师知道问题可能出在哪里吗？

sobereva · 发表于 Post on 2023-4-1 08:55:32

体系里涉及的moleculetype太多，应当说明每个都对应什么
如果有的moleculetype里包含多个分子，应当每个分子作为单独的moleculetype

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[GROMACS] nvt后计算水的性质时报错：inconsistent shifts over periodic boundaries

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