##master-page:HomepageTemplate #format wiki #language en [[http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/|Главная]] = Изучение работы методов контроля температуры в GROMACS = * Подготовим файл координат и файл топологии. Создадим индекс файл в котором будет группа из одной молекулы этана на основе 38 gro файлов с молекулами этана. make_ndx -f box_38.gro -o 1.ndx * Выбераем остаток номер 1. Появляется новая группа. Теперь создадим gro файл с одной молекулой и зададим ячейку. При запуске editconf выбераем номер, соответствующей группе из одной молекулы. editconf -f box_38.gro -o et1.gro -n 1.ndx<<BR>> #зададим ячейку и расположим молекулу по центру ячейку<<BR>> editconf -f et1.gro -o et.gro -d 2 -c * Исправим файл топологии et.top из прошлого задания. В разделе [ molecules ] изменим количество молекул этана с 38 на 1. * Даны 5 файлов с разными параметрами контроля температуры: * an.mdp - метод Андерсена для контроля температуры. * be.mdp - метод Берендсена для контроля температуры. * nh.mdp - метод Нуза-Хувера для контроля температуры. * sd.mdp - метод стохастической молекулярной динамики. * vr.mdp - метод "Velocity rescale" для контроля температуры. Напишем скрипт bash для работы с 5ю системами. * Создаём отдельную папку для каждого метода. mkdir ${i} * Построим входные файлы для молекулярно-динамического движка mdrun с помощью grompp: grompp -f ${i}.mdp -c et.gro -p et.top -o et_${i}.tpr * У нас получилось 5 tpr файлов. Теперь для каждого из них запустим mdrun. mdrun -deffnm et_${i} -v -nt 1 == Анализ == * Для каждой из 5 систем проведем конвертацию в pdb и просмотрим в PyMol. trjconv -f ${i}/et_${i}.trr -s ${i}/et_${i}.tpr -o ${i}/et_${i}.pdb * ролики для PyMOL: * [[http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/projects/files/MolDin/6/et_an.pdb|et_an.pdb|target="_blank"]] * [[http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/projects/files/MolDin/6/et_an.pdb|et_be.pdb|target="_blank"]] * [[http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/projects/files/MolDin/6/et_nh.pdb|et_nh.pdb|target="_blank"]] * [[http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/projects/files/MolDin/6/et_sd.pdb|et_sd.pdb|target="_blank"]] * [[http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/projects/files/MolDin/6/et_vr.pdb|et_vr.pdb|target="_blank"]] * Наблюдения: * В методе Андерсена наблюдаются небольшие колебания по длинам связей и валентным углам. Вращение в данном случае отсутствует. * В методе Берендсена сперва мы наблюдать различные колебания и вращения. * В методе Нуза-Хувера мы наблюдаем небольшие колебания и вращение по связи С-С. * В методе стохастической молекулярной динамике молекула очень быстро вращается и перемещается. Сложно уследить что происходит. * Метод "Velocity rescale". Можно наблюдать более амплитудные колебания и уменьшенное вращение по связи С-С. == Сравним потенциальную энергию связи и кинетическую энергию для каждой из 5 систем == g_energy -f et_${i}.edr -o et_${i}_en.xvg * Построим графики изменения энергий. Для этого в баш скрипте добавим строчки скрипта для Gnuplot: echo -e "set datafile commentschars '#@&'<<BR>> set term 'png' <<BR>> set output '${i}/en_${i}.png' <<BR>> plot '${i}/et_${i}_en.xvg' using 1:2, '${i}/et_${i}_en.xvg' using 1:3" > ${i}/en_${i}.gnu<<BR>> gnuplot < ${i}/en_${i}.gnu == Рассмотрим распределение длинны связи С-С за время моделирования == * Сначала создадим индекс файл с одной связью. В текстовом редакторе создим файл b.ndx со следующим содержимым: [ b ]<<BR>> 1 2 запустим утилиту по анализу связей g_bond: g_bond -f et_${i}.trr -s et_${i}.tpr -o bond_${i}.xvg -n b.ndx Построим графики распределения длинн связей. Для этого в баш скрипте добавим строчки скрипта для Gnuplot: echo "set datafile commentschars '#@&' <<BR>> set term 'png'<<BR>> set output '${i}/bond_${i}.png'<<BR>> plot '${i}/bond_${i}.xvg' with boxes" > ${i}/bond_${i}.gnu<<BR>> gnuplot < ${i}/bond_${i}.gnu Полученные изображения: * метод Андерсена. * энергия для каждого состояния: красным цветом потенциальная энергия связей, зелёным - кинетическая энергия {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/en_an.png}} * распределения длин связей {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/bond_an.png}} * метод Берендсена. * энергия для каждого состояния: красным цветом потенциальная энергия связей, зелёным - кинетическая энергия {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/en_be.png}} * распределения длин связей {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/bond_be.png}} * метод Нуза-Хувера. * энергия для каждого состояния: красным цветом потенциальная энергия связей, зелёным - кинетическая энергия {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/en_nh.png}} * распределения длин связей {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/bond_nh.png}} * стохастический метод. * энергия для каждого состояния: красным цветом потенциальная энергия связей, зелёным - кинетическая энергия {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/en_sd.png}} * распределения длин связей {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/bond_sd.png}} * Метод "Velocity rescale". * энергия для каждого состояния: красным цветом потенциальная энергия связей, зелёным - кинетическая энергия {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/en_vr.png}} * распределения длин связей {{http://kodomo.cmm.msu.ru/~ramil.mintaev/images/wiki/MolDin/6/bond_vr.png}} * Исходя из всех наблюдений, можно сказать, что самым реалистичным является метод "Velocity rescale". Метод Андерсена и Берендсена совершенно не соответствует общему виду распределения Больцмана.