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楼主 Author: fhh2626
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[NAMD] NAMD自由能计算教程—1、用eABF和meta-eABF进行多维自由能计算

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发表于 Post on 2019-11-29 12:44:12 | 只看该作者 Only view this author
付老师您好,我想向您请教一个关于meta-eABF参数——hillwidth的问题

您在帖子里说
“metadynamics {
colvars phi psi
这里同时向定义的两个几何变量的扩展自由度上施加metadynamics偏置力,即meta-eABF
hillwidth  5
metadynamics的峰宽(单位为width),在meta-eABF中均可使用5
hillweight  0.1
metadynamics的峰高(kcal/mol),在meta-eABF中均可使用0.1
}”

我对”metadynamics的峰宽(单位为width)“这句话不是很理解,然后就去查了些资料

namd user's guide里说:
“hillWidth < Width of a Gaussian hill, measured in number of grid points >
Context: metadynamics
Acceptable Values: positive decimal
Description: The value of this keyword is the Gaussian width 2σξi, expressed in number of
grid points: the grid spacing is determined by width (see 9.3.8). The values of the parameter
σξi for each variable ξi inits physical units are printed by NAMD at initialization time. Values
between 1 and 3 are recommended: smaller values fail to adequately interpolate each Gaussian
[30], while larger values may be unable to account for steep free-energy gradients.”

namd官网上又说:
"hillWidth <Relative width of a Gaussian hill with respect to the colvar's width>
Context: metadynamics
Default value: √(2Π) / 2
Acceptable values: positive decimal
Description: The Gaussian width along each colvar, 2σ, is set as the product between this number and the colvar's parameter wi given by width (see 13.2.1); such product is printed in the standard output of VMD. The default value of this number gives a Gaussian hill function whose volume is equal to the product of Π×wi, the volume of one histogram bin (see 13.5.7), and W.

我的理解是如果cv的width = 5(单位°),hillwidth = 5,则添加的每个能量的hillwidth的值为5×5=25(单位°),请问这样理解对吗

我在做meta-eABF的时候,cv选的是distance z,但不慎把hillwidth设成0.5了,请问这个对结果影响大吗,是否可以通过延长模拟时间来弥补这个失误呀...

感谢老师指导

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发表于 Post on 2019-12-16 15:10:05 | 只看该作者 Only view this author
谢谢分享

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发表于 Post on 2020-1-15 10:38:08 | 只看该作者 Only view this author
版主您好,非常好的帖子,非常感谢,有个问题想咨询下,我想以距离为反应坐标来计算自由能,那么 这两个值extendedFluctuation  extendedTimeConstant   要怎么设置呢。
您也说了,对于任何体系均可设置extendedFluctuation=width和extendedTimeConstant=200

我的width=0.1,我设置了 extendedFluctuation  0.1 ,extendedTimeConstant   200,发现自由能不收敛,是不是这个参数设置不太好,还是有其它的参数设置需要注意,导致求出的能量不收敛,您可以回答下吗,谢谢。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-1-15 17:05:16 | 只看该作者 Only view this author
chw985550192 发表于 2020-1-15 10:38
版主您好,非常好的帖子,非常感谢,有个问题想咨询下,我想以距离为反应坐标来计算自由能,那么 这两个值e ...

自由能计算不收敛具体是指什么?应该不是这两个参数的问题

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发表于 Post on 2020-3-31 10:56:23 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 lonewolf659 于 2020-3-31 11:01 编辑

楼主,你好!请教一个问题。如果我想计算一个protein在2个conformation间变化的自由能势能面,应该如何选择free energy的计算方式,应该怎样定义CV啊?
NAMD是否有类似的功能,使用某个structure作为target reference,然后从任意初始structure开始,计算自由能变化?
谢谢!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-3-31 14:59:23 | 只看该作者 Only view this author
lonewolf659 发表于 2020-3-31 10:56
楼主,你好!请教一个问题。如果我想计算一个protein在2个conformation间变化的自由能势能面,应该如何选择 ...

可以选RMSD作为反应坐标,但是可能不太容易收敛

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发表于 Post on 2020-3-31 17:39:41 | 只看该作者 Only view this author
fhh2626 发表于 2020-3-31 14:59
可以选RMSD作为反应坐标,但是可能不太容易收敛

谢谢楼主,我试试看

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发表于 Post on 2020-4-1 12:19:11 | 只看该作者 Only view this author
http://bioweb.cbm.uam.es/software/MEPSA/
这个程序更好,可以找到最小能量路径,局部最小值等等
Monte Carlo

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-4-1 21:59:32 | 只看该作者 Only view this author
youyno 发表于 2020-4-1 12:19
http://bioweb.cbm.uam.es/software/MEPSA/
这个程序更好,可以找到最小能量路径,局部最小值等等

这个是自由能计算完了,得到自由能面以后找LFEP的东西

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发表于 Post on 2020-4-1 22:29:52 | 只看该作者 Only view this author
这个很好,学习一下,非常感谢!

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发表于 Post on 2020-4-27 23:59:46 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 azero 于 2020-4-28 09:09 编辑

请教在plumed中,怎么设置eABF的width
1. 是不是用公式 (upperboundary - lowerboundary) / width计算,然后把该值填进 GRID_BIN项?
2. 此外,还看到 ZGRID_BIN,搞不清 ZGRID_BIN和 GRID_BIN的区别3. KAPPA是不是就是力常数?看看定义似乎是,但有些例子是KAPPA=418.4 ,418.4我不常见,然后就不太确定了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-4-28 09:14:38 | 只看该作者 Only view this author
azero 发表于 2020-4-27 23:59
请教在plumed中,怎么设置eABF的width
1. 是不是用公式 (upperboundary - lowerboundary) / width计算,然 ...

可以不填写GRID_BIN项,width填写到GRID_SPACING就行了,要用GRID_BIN可以用(上边界-下边界)/bin宽度计算,不需要平方
一般不需要填写ZGRID_*项,会自动和GRID_*保持一致,GRID是给平均力用的,ZGRID是给estimator用的,边界设置可以不同,但一般都保持一致。

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发表于 Post on 2020-4-28 23:12:30 | 只看该作者 Only view this author
fhh2626 发表于 2020-4-28 09:14
可以不填写GRID_BIN项,width填写到GRID_SPACING就行了,要用GRID_BIN可以用(上边界-下边界)/bin宽度计算 ...

   谢谢付老师的解答~
  今天尝试用gromacs+plumed 跑了一下eABF,然后有很多问题请教付老师你:
1.怎么判断PMF已经收敛?
   查了一下,说延长模拟时间,如果PMF曲线变化不大即可;或者grad文件作的图是连续的即可(这个没看明白什么连续)。
   这里是eabf_winall.abf系列文件作的图,请较一下付老师, 模拟是否收敛了。   
2.假如我想续跑一个模拟,怎么对drrstate 文件合并?
  看到手册里有plumed drr_tool --merge,但似乎不是合并轨迹的。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-5-2 18:02:21 | 只看该作者 Only view this author
azero 发表于 2020-4-28 23:12
谢谢付老师的解答~
  今天尝试用gromacs+plumed 跑了一下eABF,然后有很多问题请教付老师你:
1.怎么 ...

最好是count比较均匀,grad连续的意思是相邻的两个点的梯度不要有太大的突变

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Nerv

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发表于 Post on 2020-5-26 13:44:16 | 只看该作者 Only view this author
Fu老师,您好,我想请教一下,我看到有些文献和教程中用rdf根据公式w=-kTln(g)算出来了PMF,请问这种方法应该归为您提到的几类中的哪一类呢?一般适用于什么样的问题呢?我想计算矿物孔道中吸附离子的自由能变化用哪些方法比较好呢?
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