Awh
Version 2 (Andrey Golovin, 29.11.2023 15:59) → Version 3/4 (Andrey Golovin, 29.11.2023 17:25)
h1. Практическое занятие по расчёту свободной энергии
> Цель данного занятия ознакомится с возможностями пертубации свободной энрегии.
В этом занятии мы будем пользоваться пакетом молекулярной динамики "Gromacs":http://www.gromacs.org. Это программное обеспечение распространяется под лицензией GPL, т.е. пользователь может скачать исходный код и свободен его изменять по своему усмотрению.
----
h2. Объект для практикума
На этом занятии Вам предлагается оценить разницу в энергии сольватации между этанолом и этантиолом.
> Пример запуска Gromacs в "Google Colab":https://colab.research.google.com/drive/1hb7pt6SCQQCceOR4rIfLny2lGoIJx4s1#scrollTo=rDSEu85QW2xr
* Скачайте файлы в рабочую директорию c помощью wget
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/awh.mdp
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/em.mdp
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/eq.mdp
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/ethanol.gro
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/topol.gro
* Создадим ячейку с этанолом
<pre><code class="bash">
gmx editconf -f ethanol.gro -o box.gro -bt dodecahedron -d 1.2
</code></pre>
* Добавим воду
<pre><code class="bash">
gmx solvate -cp box.gro -cs -o solvated.gro -p topol.top
</code></pre>
* Проведем оптимизацию системы
<pre><code class="bash">
gmx grompp -f em -c solvated -p -o em -maxwarn 1
gmx mdrun -deffnm em -v -nt 1
</code></pre>
* Проведём "утряску воды":
<pre><code class="bash">
gmx grompp -f equil.mdp -c em.gro -o equil.tpr
gmx mdrun -deffnm equil -v -nt 1
</code></pre>
* Основной запуск
<pre><code class="bash">
gmx grompp -f fep_awh.mdp -c equil.gro -o fep_awh.tpr
gmx mdrun -deffnm fep_awh -v
</code></pre>
* Анализ
<pre><code class="bash">
mkdir -p awh-data
gmx awh -quiet -s fep_awh.tpr -more -f fep_awh.edr -o awh-data/awh.xvg
</code></pre>
* Постройте изменение свободной энергии в точке 800 ps, это файл awh-data/awh_t1000.xvg
<pre><code class="python">
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
np.loadtxt(file, comments=['#', .....
</code></pre>
* Постройте сходимость энергии во времени
* Оцените изменение friction. Почитайте https://manual.gromacs.org/current/reference-manual/special/awh.html и сформулируйте на что надо обратить внимание.
> Цель данного занятия ознакомится с возможностями пертубации свободной энрегии.
В этом занятии мы будем пользоваться пакетом молекулярной динамики "Gromacs":http://www.gromacs.org. Это программное обеспечение распространяется под лицензией GPL, т.е. пользователь может скачать исходный код и свободен его изменять по своему усмотрению.
----
h2. Объект для практикума
На этом занятии Вам предлагается оценить разницу в энергии сольватации между этанолом и этантиолом.
> Пример запуска Gromacs в "Google Colab":https://colab.research.google.com/drive/1hb7pt6SCQQCceOR4rIfLny2lGoIJx4s1#scrollTo=rDSEu85QW2xr
* Скачайте файлы в рабочую директорию c помощью wget
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/awh.mdp
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/em.mdp
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/eq.mdp
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/ethanol.gro
https://gitlab.sirius-web.org/courses/molecular-simulation/-/raw/master/pracs/p7/topol.gro
* Создадим ячейку с этанолом
<pre><code class="bash">
gmx editconf -f ethanol.gro -o box.gro -bt dodecahedron -d 1.2
</code></pre>
* Добавим воду
<pre><code class="bash">
gmx solvate -cp box.gro -cs -o solvated.gro -p topol.top
</code></pre>
* Проведем оптимизацию системы
<pre><code class="bash">
gmx grompp -f em -c solvated -p -o em -maxwarn 1
gmx mdrun -deffnm em -v -nt 1
</code></pre>
* Проведём "утряску воды":
<pre><code class="bash">
gmx grompp -f equil.mdp -c em.gro -o equil.tpr
gmx mdrun -deffnm equil -v -nt 1
</code></pre>
* Основной запуск
<pre><code class="bash">
gmx grompp -f fep_awh.mdp -c equil.gro -o fep_awh.tpr
gmx mdrun -deffnm fep_awh -v
</code></pre>
* Анализ
<pre><code class="bash">
mkdir -p awh-data
gmx awh -quiet -s fep_awh.tpr -more -f fep_awh.edr -o awh-data/awh.xvg
</code></pre>
* Постройте изменение свободной энергии в точке 800 ps, это файл awh-data/awh_t1000.xvg
<pre><code class="python">
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
np.loadtxt(file, comments=['#', .....
</code></pre>
* Постройте сходимость энергии во времени
* Оцените изменение friction. Почитайте https://manual.gromacs.org/current/reference-manual/special/awh.html и сформулируйте на что надо обратить внимание.