Занятие 6.

Отчёт по заданию должен появиться на сайте к следующему занятию.
Традиционные ссылки на полезные ресурсы: Уроки по работе с GROMACS находятся здесь.
Сведения о работе с Gnuplot см. здесь.
Введения о скриптовании в Bash здесь.
Ведения о awk здесь.
Вся работа по расчётам будет проходить на kodomo через терминал putty, а для работы с графическим выводом Gnuplot понадобится Xming.
Сегодня мы будем изучать как реализован контроль температуры в молекулярной динамике на примере GROMACS. Объект исследования это одна молекула этана.

Начнем с того, что подготовим файл координат и файл топологии. В прошлом занятии Вам был предоставлен gro файл с 38 молекулами этана. Создадим индекс файл котором будет группа из одной молекулы этана.
```
make_ndx -f box_38.gro -o 1.ndx
```
После запуска команды у Вас появится приглашение к вводу. Сначала ознакомитесь с помощью нажав "h" + enter. Выберите остаток номер 1. Нажмите enter и вы увидите, что появилась новая группа.
Теперь создадим gro файл с одной молекулой и зададим ячейку . При запуске ediconf выберите номер соответствующей группе из одной молекулы.
```
editconf -f box_38.gro -o et1.gro -n 1.ndx
#зададим ячейку и расположим молекулу по центру ячейку
editconf -f et1.gro -o et.gro -d 2 -c
```
Исправим файл топологии et.top из прошлого задания. В разделе [ molecules ] измените количество молекул этана.
Вам даны 5 файлов с разными параметрами контроля температуры:
be.mdp - метод Берендсена для контроля температуры.
vr.mdp - метод "Velocity rescale" для контроля температуры.
nh.mdp - метод Нуза-Хувера для контроля температуры.
an.mdp - метод Андерсена для контроля температуры.
sd.mdp - метод стохастической молекулярной динамики.
Начиная с этого момента вы можете написать скрипт по работе с 5ю системами, а можете делать всё вручную.
Очень краткое описание программ и типов файлов вы можете найти здесь Сначала надо построить входные файлы для молекулярно-динамического движка mdrun с помощью grompp:
```
grompp -f ${i}.mdp -c et.gro -p et.top -o et_${i}.tpr
# где i: be,vr,nh,an,sd  см. выше список mdp файлов
```
Задать i вне скрипта можно командой export i="be".
У Вас должно получиться 5 tpr файлов. Теперь для каждого из них запустим mdrun.
```
mdrun -deffnm et_${i} -v -nt 1
```
Теперь переходим к анализу результатов. Начнем с визуального анализа. Для каждой из 5 систем проведите конвертацию в pdb и просмотрите в PyMol.
```
trjconv -f et_${i}.trr -s et_${i}.tpr -o et_${i}.pdb
```
В отчёт занесите ваши наблюдения и предварительные выводы.
Сравним потенциальную энергию связи и кинетическую энергию для каждой из 5 систем.
```
g_energy -f et_${i}.edr -o et_${i}_en.xvg
```
Постройте графики изменения энергий. Рекомендуемый вид это dot-plot. Графики добавьте в отчёт
При использовании Gnuplot для построения графиков, перейдите в рабочую директорию и запустите Gnuplot:
```
set datafile commentschars "#@&"
plot "./et_be_en.xvg" using 1:2,  "./et_be_en.xvg" using 1:3
....
plot "./et_sd_en.xvg" using 1:2,  "./et_sd_en.xvg" using 1:3
```
Рассмотрим распределение длинны связи С-С за время моделирования. Сначала создадим индекс файл с одной связью. В текстовом редакторе создайте файл b.ndx со следующим содержимым:
```
[ b ]
1 2 
```
И запустим утилиту по анализу связей g_bond:
```
g_bond -f et_${i}.trr -s et_${i}.tpr -o bond_${i}.xvg -n b.ndx 
```
Постройте графики распределения длинн связей. Рекомендуемый вид это гистограмма или boxes в Gnuplot. Графики добавьте в отчёт
Учитывая форму распределения Больцмана и все Ваши наблюдения сделайте вывод о том какой из методов позволяет наиболее реалистично поддерживать температуру в системе. Опишите найденные Вами недостатки предложенных алгоритмов.