求助：能量最小化的mdp文件怎么写

FrancisLi

各位老师，我目前初学gromacs，之前组里师兄跑gromacs从来不做能量最小化，都是直接跑，如果有问题就把dt调小一点跑一段，再用正常的dt接着跑。但是我看到论坛里各位大佬都会先做能量最小化，想学习一下，想问下对于已经有了mdp文件的情况下，如果要做能量最小化要怎么做呀，只需要把integrator改了就行吗，谢谢大家。

Frozen-Penguin

可以先写一个mdp文件，里面只有integrator = steep，然后用grompp生成tpr文件，同时会生成一个mdout.mdp，这个文件包含了所有参数，输入的mdp文件中已经设置的参数在mdout.mdp中保持一致，未设置的参数在mdout.mdp中是默认参数，参考手册对mdout.mdp文件进行修改即可得到需要的mdp文件。
能量最小化的算法主要有2种，steep和cg，cg更适合找到极小值，但是如果离极小值太远可能优化不成功，所以能量最小化通常的流程是先用steep使能量接近极小值，然后cg达到极小值。
一般情况下，能量最小化需要注意的参数是emtol，默认是10，能量最小化过程中，如果Fmax小于这个值，能量最小化停止。通过设置emtol，可以在合适的位置把steep换成cg，总体效率更高。
只修改integrator可能会出错，因为很多参数是绑定在一起的，需要同时修改，从mdout出发可以避免参数冲突的问题。

sobereva

emtol控制的原子最大受力阈值，而不是“最大的相互作用”的阈值
只有对于之后做振动分析的目的，emtol才需要设得很小，而对于只是消除不合理接触避免动力学一跑就崩溃目的，一般用100或更大一些就可以，不需要太讲究。

这是个我在北京科音分子动力学与GROMACS培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KGMX_content.html）里提供的比较普适的做能量极小化（为了之后动力学能进行的目的）的模板，对于凝聚相体系的模拟一般可以直接用，不需要改什么。

1. define = -DFLEXIBLE
   
2. integrator = cg
   
3. nsteps = 10000
   
4. emtol  = 100.0
   
5. emstep = 0.01
   
6. ;
   
7. nstxout   = 100
   
8. nstlog    = 50
   
9. nstenergy = 50
   
10. ;
    
11. pbc = xyz
    
12. cutoff-scheme            = Verlet
    
13. coulombtype              = PME
    
14. rcoulomb                 = 1.0
    
15. vdwtype                  = Cut-off
    
16. rvdw                     = 1.0
    
17. DispCorr                 = EnerPres
    
18. ;
    
19. constraints              = none

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FrancisLi

sobereva 发表于 2022-3-20 18:52
emtol控制的原子最大受力阈值，而不是“最大的相互作用”的阈值
只有对于之后做振动分析的目的，emtol才需 ...

感谢sob老师！我看师兄留给我的mdp文件里有些地方有区别，比如constraints是h-bonds，在做能量最小化的时候需要调整吗，谢谢，这是我现在用的mdp文件

1. integrator               = md
   
2. dt                       = 0.002
   
3. nsteps                   = 100000000
   
4. 
   
5. nstxout                  = 80000
   
6. nstvout                  = 80000
   
7. nstlog                   = 80000
   
8. nstenergy                = 80000
   
9. nstlist                  = 10
   
10. ns-type                  = grid
    
11. 
    
12. cutoff-scheme            = Verlet
    
13. coulombtype              = PME
    
14. rcoulomb                 = 1.4
    
15. vdw-type                 = Cut-off
    
16. rvdw                     = 1.4
    
17. 
    
18. tcoupl                   = Berendsen
    
19. tc-grps                  = System
    
20. tau-t                    = 0.4
    
21. ref-t                    = 460
    
22. 
    
23. Pcoupl                   = Berendsen
    
24. pcoupltype               = anisotropic
    
25. tau-p                    = 1.0
    
26. compressibility          = 4.5e-5 4.5e-5 4.5e-5 0 0 0
    
27. ref-p                    = 1.0 1.0 1.0 0 0 0
    
28. 
    
29. 
    
30. gen-vel                  = no
    
31. 
    
32. constraints              = h-bonds
    
33. 
    
34. ;annealing                = single
    
35. ;annealing-npoints        = 6
    
36. ;annealing-time           = 0   1000 2000 3000 4000 5000
    
37. ;annealing-temp           = 650 633  623  613  593  573

复制代码

FrancisLi

Frozen-Penguin 发表于 2022-3-20 13:36
可以先写一个mdp文件，里面只有integrator = steep，然后用grompp生成tpr文件，同时会生成一个mdout.mdp， ...

感谢大佬！我原来mdp还能这么弄我之前都是自己一个一个写

sobereva

FrancisLi 发表于 2022-3-21 04:30
感谢sob老师！我看师兄留给我的mdp文件里有些地方有区别，比如constraints是h-bonds，在做能量最小化的时 ...

以我的mdp为准，其它都是多余的

sobereva

FrancisLi 发表于 2022-3-21 04:31
感谢大佬！我原来mdp还能这么弄我之前都是自己一个一个写

不建议照着mdout看，绝大多数里面的参数设置对你来说都是完全没意义的。本来正常情况就应当基于模板文件（不含mdout里那些占绝大多数完全不可能用到的设置）基础上修改。

所以我的培训里都专门给学员对于常见情况的模板，对于实际研究一般仅需改几行就够了。对于蛋白质、蛋白质-配体复合物、磷脂膜，还另有专门的模板提供。

FrancisLi

sobereva 发表于 2022-3-21 07:14
不建议照着mdout看，绝大多数里面的参数设置对你来说都是完全没意义的。本来正常情况就应当基于模板文件 ...

好滴！感谢sob老师！

JCenter

sobereva 发表于 2022-3-21 07:14
不建议照着mdout看，绝大多数里面的参数设置对你来说都是完全没意义的。本来正常情况就应当基于模板文件 ...

sob老师，我是gmx小白，我目前在做水油（水与正己烷）两相模拟。看了许多帖子，担心自己做得不对，所以有三个问题想请教下老师。
1.关于水油两相平衡模拟，我做的过程顺序是：能量最小化，NVT，NPT，成品模拟。其中，NVT有必要用吗？之前看到老师有说可以直接从能量最小化到NPT,然后再成品模拟。
2.在上述的顺序下，我自行写了这几个过程的mdp文件，想请老师在百忙之中在闲暇时间帮忙看下有无问题。（附件中的mdp文件）
3.关于墙边界的问题，我在跑完之后发现分子有跑出盒子外（附件中的图片）。所以想问老师如何设置关键词能给体系加墙呢，每个面都能加墙还是说要留出上下两个面呢？

sobereva

JCenter 发表于 2022-8-27 02:29
sob老师，我是gmx小白，我目前在做水油（水与正己烷）两相模拟。看了许多帖子，担心自己做得不对，所以有 ...

毫无必要做NVT
mdp我没时间看
搞清楚PBC是什么。根本无需顾虑

JCenter

sobereva 发表于 2022-8-27 11:07
毫无必要做NVT
mdp我没时间看
搞清楚PBC是什么。根本无需顾虑

好的，非常感谢sob老师。

gjs

JCenter 发表于 2022-8-27 02:29
sob老师，我是gmx小白，我目前在做水油（水与正己烷）两相模拟。看了许多帖子，担心自己做得不对，所以有 ...

您好，请问您的这个NPT.mdp和成品MD.mdp为什么除了运行时间和控压方式其他都是一样的？新手不太懂，网上看了几个例子这两个参数文件确实很相似，这样不就相当于换个控压方式进行续跑吗？

JCenter

gjs 发表于 2024-3-15 21:06
您好，请问您的这个NPT.mdp和成品MD.mdp为什么除了运行时间和控压方式其他都是一样的？新手不太懂，网上 ...

heatNPT.mdp用于平衡相，使体系的温度、压力达到期望值。MD.mdp是作为产生相在体系温度、压力期望值下用于收集数据和进行统计分析的。

gjs

JCenter 发表于 2024-3-15 21:19
heatNPT.mdp用于平衡相，使体系的温度、压力达到期望值。MD.mdp是作为产生相在体系温度、压力期望值下用 ...

谢谢您的回复，我最近再算退火的问题不知道您是否了解，冒昧请问就是使用控压Berendsen;控温V-rescale进行NPT后再使用相同的控温控压方法进行退火，退货过程中体系的密度下降极大（1500左右下降到40左右），不知道是否正常，如果不正常请问是什么原因导致的又应该如何解决呢？