Моделирование молекулярной динамики в Python

Question

Я ищу пакет python, который я могу использовать для моделирования молекулярной динамики в неравновесных ситуациях. Мне нужна установка, которая может обрабатывать довольно большое количество молекул в основном кинетической теорией, и которая может обрабатывать наличие твердых поверхностей. Что касается поверхностей, мне нужно было бы иметь возможность создавать произвольные формы и контролировать давление и другие переменные, возникающие в результате молекулярного воздействия. В качестве альтернативы, я мог бы сам добавить поверхностные части, если бы у меня были молекулы, которые могли бы с этим справиться.

Кто-нибудь знает какие-нибудь подходящие пакеты?

Answer 1

Рассматривали ли вы SimPy ? SimPy - это довольно универсальный пакет для моделирования дискретных событий, но он вполне может удовлетворить ваши потребности.

Еще лучше - Набор инструментов для молекулярного моделирования (MMTK) кажется более специализированным ...

Я не использовал ни того, ни другого, но это звучит как веселье. Python, как язык, кажется, находится в привилегированном положении для использования в программном обеспечении моделирования, благодаря которому люди могут записывать конкретные детали своей модели, полагаясь на структуру для всей общей логики, такой как планирование, визуализация, мониторинг и т. Д. Неизвестный насколько хорошо такие наборы инструментов масштабируются, когда они снабжены количеством агентов, соразмерным с биологическими моделями (кстати, насколько это «большой»?)

Answer 2

Следующие программы могут использоваться для запуска симуляций MD:

• Gromacs
• AMBER
• CHARMM
• OpenMM
• многие другие ...

Следующие пакеты Python полезны для подготовки и анализа траекторий MD:

• MDtraj и OMNIA экосистема
• MDAnalysis
• PRODY
• * 1047 модуле МОК *

Answer 3

Lampps и gromacs - два хорошо известных кода молекулярной динамики. Оба этих кода содержат некоторые обертки на основе Python, но я не уверен, какую функциональность предоставляют обертки. Они могут не дать вам достаточного контроля над симуляцией.

Google для "GromacsWrapper" или Google для "lammps" и "pizza.py"

Цифровой материал и ASE - это два кода молекулярной динамики, которые раскрывают множество функциональных возможностей, но в прошлый раз, когда я посмотрел, они оба были довольно специализированными. Они могут не позволить вам использовать силовые потенциалы, которые вы хотите

Google для "цифровых материалов" и "Cornell" или Google для "ase" и dtu

Примечание для MJV: нормальные MD-коды выполняют один шаг за раз, и они перемещают все частицы за каждый шаг по времени. Большую часть времени тратят на расчет общей силы на каждый атом. Это включает в себя перебор списка пар соседних атомов. Я думаю, что лучшая идея состоит в том, чтобы выполнить расчет силы и еще несколько основ в c ++ или fortran, а затем обернуть эту функциональность в python. (Но было бы забавно увидеть, как далеко можно продвинуться, используя пустые матрицы)

Answer 4

Другой типовой фреймворк для моделирования - мой GarlicSim Вы можете попробовать это. Я могу помочь вам разобраться, если вы серьезно относитесь к этому.

Answer 5

Я рекомендую использовать программное обеспечение молекулярной динамики для запуска симуляций MD, таких как Gromacs. Это программное обеспечение высоко оптимизировано для этой конкретной цели. Вы также можете работать на графических процессорах, и вы сможете запускать большие системы за меньшее время.

После этого вы запускаете только анализ с пакетами Python, используя сгенерированные траектории.

mdtraj pmx

Answer 6

Я второй MMTK, но взгляните на VMD , который является лучшим программным обеспечением MD, которое я знаю, и поддерживает Python-сценарий (в дополнение к Tk). См. this для примеров и учебных пособий.

Answer 7

Я не знаю, выполняют ли эти программы все функции, которые вам нужны, но в программах kde есть avogadro, я думаю, что он расширяемый, и, поскольку он является открытым исходным кодом, вы можете делать с ним все что угодно. http://www.kde -apps.org / содержание / show.php / Авогадро? Содержание = 59521

Он действительно продвинут и запрограммирован моим другом