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zhangmao511鐵蟲 (小有名氣)
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[求助]
Gromacs里關(guān)于截斷半徑的一個問題，謝謝��！ 已有1人參與
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在讀Gromacs手冊的時候，有2段話描述了截斷半徑。對這2段和rlist,rcoulomb,rvdw比較疑惑，想請教各位大蝦一下。 1. GROMACS employs a pair list that contains those particle pairs for which non-bonded forces must be calculated. The pair list contains atoms i, a displacement vector for atom i, and all particles j that are within rlist of this particular image of atom i. The list is updated every nstlist steps, where nstlist is typically 10. 2. In the neighbor list, all interaction pairs that fall within rlist are stored. Furthermore, the interactions between pairs that do not fall within rlist but do fall within max(rcoulomb,rvdw) are computed during NS. The forces and energy are stored separately and added to short-range forces at every time step between successive NS. If rlist = max(rcoulomb,rvdw), no forces are evaluated during neighbor list generation. 我對上面部分的理解是，兩個原子間的距離小于rlist的時候才計算這些原子之間的短程相互作用。相互作用的原子對，如果距離在rlist之內(nèi)的就被存儲下來，沒有落到rlist內(nèi)但是落到max(rcoulomb,rvdw)內(nèi)的，會在鄰近搜索期間被計算。 那么rlist和rcoulomb, rvdw具體是什么關(guān)系呢？？不知道能不能解釋的詳細(xì)點，謝謝！ 還有最后一句話，“If rlist = max(rcoulomb,rvdw), no forces are evaluated during neighbor list generation”，不怎么理解，請大家指教，謝謝�。� |
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rlist是在短程截斷半斤內(nèi) 所需要計算的非鍵相互作用。（某些力場排除1-4相互作用，或則按照0.5加成計算） rcoulmob是短程庫侖力截斷半徑，在此之內(nèi)的計算靜電力。在此之外的按照PME實空間和虛空間算 rvwd是短程范德華力的截斷半徑，在此之內(nèi)的原子對計算范德華力，在此之外的力為0 或范德華力矯正。 以上為3種不同的力的計算截斷。 因為涉及到鄰近列表搜索NS計算。 rlist=rcoulmob=rvwd 計算快，精度較高 rlist<rc/rw 計算資源高，精度更高 第三種，精度有限。因此第一種用的比較多。 |
2樓2015-01-20 00:21:05
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rlist=rc=rw的時候，你的理解完全正確。 當(dāng)rlist《rw=rc的時候，已經(jīng)是雙程截斷的概念了。此時rlist內(nèi)的原子計算非鍵相互作用，如鍵角力 鍵伸縮 二面角等，短程力（但是不包括庫侖力和范德華力，這兩個力被分離出去）此時rlist的力就算完了。 （這里開始可以拋開rlist的概念） rc和rw是范德華力的截斷，在此范圍內(nèi)的范德華力和庫侖力是短程范圍內(nèi)的力，由此計算，屬于短程力。 rlistlong一般比rw和rc大0.3.。而且在mdp中會被自動設(shè)置為-1 自動調(diào)整。當(dāng)兩個原子距離等于rlistlong時 短程的力被開關(guān)函數(shù)調(diào)節(jié)為0. 在rlistlong之外的力，按照P長程力計算。。 |
11樓2015-01-20 23:14:13
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感謝你的講解。  1. 你說rlist是是非共價鍵相互作用的截斷半徑。而非共價鍵就包括了靜電相互作用和范德華力 ，那我能理解rlist包含了rcoulmob和rvwd嗎？那既然是這樣，為什么要把rcoulmob和rvwd這個2個力單獨提出來計算呢？？謝謝 2.我是看到有不少文獻(xiàn)的method里，用的是rlist < rcoulmob = rw，而Gromacs官方的例子用的卻是rlist=rcoulmob=rvwd， 當(dāng)時我還很疑惑呢�。∥疫@里想問一下，為什么當(dāng)rlist < rcoulmob = rw的時候計算資源高，精度更高？？二rlist=rcoulmob=rvwd 計算快，精度較高？？ 感謝�。� |
4樓2015-01-20 09:16:17
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【答案】應(yīng)助回帖
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rlist確切的概念是鄰近列表搜索的范圍（跟cutoff的概念有點像 但又不完全一致 ，在rlist內(nèi)的原子對的力必須被每步計算 而在ns期間是保持的。為了節(jié)省計算資源 rlist外的力就不必每步計算。也就是當(dāng)rlist=rw=rc時。只需要計算臨近列表內(nèi)的力即可。計算資源節(jié)省 當(dāng)rw=rc》rlist時，也就是gromacs的雙程截斷，在rw和rlist間的距離是rlistlong，這范圍內(nèi)的力也是需要每步計算，當(dāng)然計算資源就高了。（相比3個相等時） 當(dāng)然第三種情況占用的資源和精度可想而知。 ps： 非鍵作用 可不止有三種。包括二面角 離面運動 鍵伸縮等多種勢能 [ 發(fā)自手機(jī)版 http://www.gaoyang168.com/3g ] |
5樓2015-01-20 09:46:30
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1. 雙程截斷，就是將力的范圍分為short range + long range兩部分進(jìn)行計算吧？ 你說當(dāng)rw=rc>rlist時，在rw和rlist間的距離是rlistlong，mdp參數(shù)文件里有一個參數(shù)也叫rlistlong，你指的是這個？rw和rlist間的距離難道不就是2者的差（應(yīng)該算long range的部分吧），如果在rw和rlist間力也需要每步計算，那么nslist(刷新頻率)的作用體現(xiàn)在哪呢……？？謝謝 2. 我看有的文獻(xiàn)里也會有rw=rc<rlist，那這種情況呢？？用PME算法的時候，是不是選用rlist=rw=rc比較好��？謝謝 |
7樓2015-01-20 11:49:22
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1 listlong: Cut-off distance for the long-range neighbor list. This parameter is only relevant for a twin- range cut-off setup with switched potentials. 2 Long-range interactions are cut off In this version, GROMACS always uses a cut-off radius for the Lennard-Jones interactions and sometimes for the Coulomb interactions as well 3 Twin-range cut-offs To save computation time, slowly varying forces can be calculated less often than rapidly varying forces. In GROMACS such a multiple time step splitting is possible between short and long range non-bonded interactions. In this integrator the long-range forces are determined every n steps and are then integrated into the velocity in eqn. 3.25 using a time step of tLR = nt Twin range cut-offs with neighbor list cut-off rlist and VdW cut-off rvdw, where rvdw >rlist 4 nstlist Frequency to update the neighbor list (and the long-range forces, when using twin- range cut-offs). |
8樓2015-01-20 13:50:20
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9樓2015-01-20 13:55:43
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感謝你的指點，深深的表示謝意�。� Gromacs手冊我總是需要的時候看一下，對某個概念不懂的時候看一下，還沒完整的看過一遍。以后抽時間看。 我看了一下手冊，這是我個人的理解，不知道對不？？ nstlist的作用（>0）是鄰近列表更新的頻率，和當(dāng)使用雙截斷時候長程力更新的頻率。 rlist表示獲�。ㄓ嬎悖﹏eighbor list的截斷半徑，它確定了鄰近列表搜索的范圍。在neighbor list之內(nèi)的所有原子都將根據(jù)rcoulomb和rvdw計算力，并且是每步都算。 以rvdw為例，當(dāng)rvdw>rlist，得到的范德華力分別short range + long range兩部分，前者是常規(guī)計算，每步更新，后者是每nstlist算一次，僅在產(chǎn)生neighbor list的時候計算，在nstlist時間內(nèi)，這是以常量的形式加到short range部分的。這即是twin range cutoff，由rlist決定長程部分，由rvdw決定短程部分。 而當(dāng)rvdw = rlist時，neighbor list更新的時候不會算long range的部分，我想這也就是你說的rlist=rcoulmob=rvwd 計算快，精度較高。 在我的理解里，好像沒涉及到rlistlong。在MDP配置文件中我也沒設(shè)置過這個參數(shù)。 而且，我看了一些文獻(xiàn)的method里，一般只提及Electrostatic interactions的cutoff是多少，和 van der Waals interactions的cutoff是多少，基本不會提及rlist的數(shù)值，不過我覺得rlist的數(shù)值設(shè)定也很重要哈�。� |
10樓2015-01-20 22:12:12
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