GROMACS

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GROMACS
最新版 5.0.5 / 2015年5月13日(2か月前) (2015-05-13[1]
最新評価版 5.1 release candidate 1 / 2015年7月6日(15日前) (2015-07-06
プログラミング言語 C, C++, アセンブリ
対応OS Solaris, Linux, OS X, Windows by Cygwin, any other Unix variety
種別 分子動力学法(シミュレーション)
ライセンス GNU General Public License[2] for version < 4.6 and GNU Lesser General Public License for version >= 4.6
公式サイト www.gromacs.org
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GROMACS(グローマックス、Groningen Machine for Chemical Simulations、グローニンゲン・マシン・フォー・ケミカル・シミュレーションズ)は、フローニンゲン大学で開発された分子動力学シミュレーションのソフトウェアパッケージである。フリーソフトウェアであり、GNU GPLライセンスに基づいて自由に改変することができる。

地球上で最速の分子動力学ソフトウェアを目指しており、並列計算を前提としたプログラミングがなされている。プログラムの大部分はC言語で記述されており、同じグループが以前に開発したGROMOS(FORTRAN 77ベース)が参考にされている。バージョン4.6時点に於いて、SSEAVXHPC-ACEなどの拡張命令を用いたアセンブリ言語のルーチンが実装されており、高速な計算が可能となっている。

力場はGROMACS、GROMOSOPLS-AA、AMBERCHARMMが標準で使用可能である[3]

歴史[編集]

GROMACSプロジェクトは1991年にオランダフローニンゲン大学生物物理化学科で始まった(1991年-2000年)。2001年からは、スウェーデン王立工科大学ウプサラ大学のGROMACS開発チームによって開発されている。

機能[編集]

GROMACSはアルゴリズム的ならびにプロセッサ特異的最適化によって極めて速く、大抵は多くのシミュレーションプログラムよりも3から10倍高速に動作する。GORMACSはコマンドラインを通じて操作され、インプットおよびアウトプットにファイルを用いることができる。GROMACSは計算の進行度合いと完了予定時刻のフィードバック、トラクジェクトリビュアー、トラクジェクトリ解析のための豊富なライブラリを備える[2]。加えて、異なる力場のサポートによってGROMACSは非常に柔軟性が高い。MPIあるいはスレッドを用いて並列計算が可能である。

シミュレーション[編集]

  • シミュレーション(分子動力学、ランジェバン動力学)
  • エネルギー最小化(共役勾配法、最急降下法)
  • 基準振動解析
  • 相関関数

アンサンブル[編集]

  • Weak Coupling法(温度・圧力制御)
  • Nose-Hoover法(温度制御)
  • Parrinello-Rahman法(圧力制御)
  • Martyna-Tobias-Tuckerman-Klein法(温度・圧力制御)

長距離相互作用の取り扱い[編集]

  • カットオフ近似(Group based、twin-range、スイッチング関数、シフト関数)
  • PME (particle mesh Ewald)
  • PPPM (particle-particle particle mesh Ewald)
  • Reaction Field
  • ユーザ定義テーブル関数

自由エネルギー計算[編集]

脚注[編集]

  1. ^ Gromacs Downloads”. gromacs.org. 2015年6月17日閲覧。
  2. ^ a b About Gromacs”. gromacs.org (2010年8月16日). 2012年6月26日閲覧。
  3. ^ Sander Pronk; Szilárd Páll; Roland Schulz; Per Larsson; Pär Bjelkmar; Rossen Apostolov; Michael R. Shirts; Jeremy C. Smith; Peter M. Kasson; David van der Spoel; Berk Hess; Erik Lindahl (2013). "GROMACS 4.5: a high-throughput and highly parallel open source molecular simulation toolkit". Bioinformatics 29 (7): 845–854. doi:10.1093/bioinformatics/btt055. 

参考文献[編集]

  • Herman J. C. Berendsen; David van der Spoel; Rudi van Drunen (1995). "GROMACS: A message-passing parallel molecular dynamics implementation". Computer Physics Communications 91 (1-3): 43–56. doi:10.1016/0010-4655(95)00042-E. 
  • Erik Lindahl; Berk Hess; David van der Spoel (2001). "GROMACS 3.0: a package for molecular simulation and trajectory analysis". Journal of Molecular Modeling 7: 301–317. doi:10.1007/s008940100045. 
  • David van der Spoel; Erik Lindahl; Berk Hess; Gerrit Groenhof; Alan E. Mark; Herman J. C. Berendsen (2005). "GROMACS: Fast, flexible, and free". Journal of Computational Chemistry 26 (16): 1701–1718. doi:10.1002/jcc.20291. 
  • Berk Hess; C. Kutzner; D. van der Spoel; E. Lindahl (2008). "GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation". Journal of Chemical Theory & Computation 4: 435–447. doi:10.1021/ct700301q. 

外部リンク[編集]