CV 系统
SPONGE 1.4 的 CudaSPONGE CV 系统说明。输入控制
由cv_in_file控制输入命令的读取。CV系统包含CV定义、虚原子定义、CV使用和程序系统控制四部分。详细内容见文件格式
各参数的类型标记见输入命令
虚原子定义
在计算CV时，有时我们不直接使用多个原子的位置，而是使用虚拟原子，其位置根据其他原子生成。
center_of_mass
质心
参数：
- atom ([int]): 原子列表
- atom_in_file (file): 原子列表文件
center
任意权重计算的中心
参数：
- atom ([int]): 原子列表
- atom_in_file (file): 原子列表文件
- weight ([float]): 权重
- weight_in_file: 权重文件
CV定义
position_x
x坐标
参数：
- atom (int): 原子
position_y
y坐标
参数：
- atom (int): 原子
position_z
z坐标
参数：
- atom (int): 原子
scaled_position_x
x坐标除以盒子x轴长度
参数：
- atom (int): 原子
scaled_position_y
y坐标除以盒子y轴长度
参数：
- atom (int): 原子
scaled_position_z
z坐标除以盒子z轴长度
参数：
- atom (int): 原子
box_length_x
盒子x轴长度
box_length_y
盒子y轴长度
box_length_z
盒子z轴长度
distance
两个原子之间的距离
参数：
- atom (int int): 两个原子
displacement_x
两个原子之间的位移的x分量
参数：
- atom (int int): 两个原子
displacement_y
两个原子之间的位移的y分量
参数：
- atom (int int): 两个原子
displacement_z
两个原子之间的位移的z分量
参数：
- atom (int int): 两个原子
angle
三个原子形成的角
参数：
- atom (int int int): 三个原子
dihedral
四个原子形成的二面角
参数：
- atom (int int int int): 四个原子
rmsd
一系列原子与参考坐标之间的RMSD值
原子和参考坐标可以通过
Xponge maskgen来生成
参数：
- atom ([int]): 原子列表
- atom_in_file (file): 原子列表文件
- coordinate ([float]): 参考坐标
- coordinate_in_file (float): 参考坐标文件
combination
将CV自由组合获得的值 示例：
lx
{
CV_type = box_length_x
}
ly
{
CV_type = box_length_y
}
lz
{
CV_type = box_length_z
}
example_CV
{
CV_type = combination
CV = lx ly lz
function = lx * ly * lz
}在组合表达式中，如果涉及到浮点数，最好请在后面加上f表示单精度浮点数，例如1.0f。如果本身是浮点数使用整数可能会出现即时编译错误。
参数：
-
CV ([CV]): 需要组合的CV
-
function ([string]): 需要组合的函数形式 支持的函数及其符号：
函数 符号 函数 符号 a加b a + b a减b a - b a乘b a * b a除以b a / b a的b次方 powf(a)(b) a的自然对数 logf(a) 自然对数的底的a次方 expf(a) a的误差补余函数 erfcf(a) 开a的平方 sqrtf(a) a的余弦 cosf(a) a的正弦 sinf(a) a的正切 tanf(a) a的反余弦 acosf(a) a的反正弦 asinf(a) a的反正切 atanf(a) a的绝对值 fabsf(a) a和b中较大的一个 fmaxf(a)(b) a和b中较小的一个 fminf(a)(b)
tabulated
对某CV进行表格化的映射。中间值通过4阶B样条线插值计算得到。 示例：
lx
{
CV_type = box_length_x
}
example_CV
{
CV_type = tabulated
CV = lx
min = 0
max = 100
parameter = 1 4 0.2 7 9.1 -11
min_padding = 1.1
max_padding = 7.7
}该示例对应于下面的表格： -60 | -40 | -20 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 --- | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.0 | 4.0 | 0.2 | 7.0 | 9.1 | -11.0 | 7.7 | 7.7 | 7.7
参数：
- CV ([CV]): 需要插值的CV
- min (float): CV最小的值
- max (float): CV最大的值
- parameter ([float]): 映射的值列表
- parameter_in_file (file): 映射的值列表文件
- min_padding (float): 比最小值更小时的填充值，只用于插值
- max_padding (float): 比最大值更大时的填充值，只用于插值
CV使用
打印CV 参数：
- CV ([CV]):需要打印的CV
restrain
简谐偏置势
权重可动态变化。
-
如果
start_step和max_step不为0，reduce_step和stop_step为0，则会有下列形式谐振子的权重 ↑ weight| +------------- | / | / | / 0-----+---+------------>模拟步数 start max -
如果
start_step和max_ste为0，reduce_step和stop_step不为0，则会有下列形式::谐振子的权重 ↑ weight|----------------+ | \ | \ | \ 0---------------+----+-->模拟步数 reduce stop -
如果四个step参数均不为0，则会有下列形式::
谐振子的权重 ↑ weight| +------+ | / \ | / \ | / \ 0-----+---+-----+----+-->模拟步数 start max reduce stop
参数：
- CV ([CV]): 限制的CV
- weight ([float]): 权重
- reference ([float]): 参考值
- period ([float]): CV的周期
- start_step ([int]): weight开始线性增加的步数
- max_step ([int]): weight增加到最大的步数
- reduce_step ([int]): weight开始线性减少的步数
- stop_step ([int]): weight变为0的步数
steer
线性偏置势
参数：
- CV ([CV]): 添加偏执势的CV
- weight ([float]): 权重
meta1d
1维的metadynamics偏置势
参数：
- CV (CV): 添加偏执势的CV
- CV_minimal (float): CV的最小值
- CV_maximum (float): CV的最大值
- dCV (float): 绘制格点时的格点大小
- potential_in_file (file): 输入的格点化的CV势能曲线文件
- CV_period (float): CV的周期
- height (float): 添加的高斯势的高度
- sigma (float): 添加的高斯势的标准差
- wall_height (float): CV处于最小值和最大值之间时的初始势阱深度
- welltemp_factor (float): welltemp系数，数值越小，随着时间的增长高斯势添加越缓慢
- potential_update_interval (int): 势能更新的间隔