Тинкер (программное обеспечение)
| Оригинальный автор(ы) | Джей Пондер, Пэнъю Рен, Жан-Филип Пикемаль |
|---|---|
| Разработчик(и) | Лаборатория Джея Пондера, химический факультет Вашингтонского университета в Сент-Луисе ; Лаборатория Пэнъю Рен, факультет биомедицинской инженерии, Техасский университет в Остине ; Жан-Филипп Пикемаль, Университет Сорбонны , |
| Первоначальный выпуск | 26 ноября 1996 г |
| Стабильная версия | 8.10.2 / 1 апреля 2022 г |
| Написано в | Фортран 95 , CUDA , OpenMP и параллельный MPI |
| Операционная система | Windows , macOS , Linux , Unix |
| Доступно в | Английский |
| Тип | Молекулярная динамика |
| Лицензия | Проприетарное бесплатное ПО [1] |
| Веб-сайт | инструменты для ремонта |
Tinker , ранее стилизованный под TINKER , представляет собой набор компьютерных программных приложений для моделирования молекулярной динамики . Коды предоставляют полный и общий набор инструментов для молекулярной механики и молекулярной динамики с некоторыми специальными функциями для биомолекул . Ядро программного обеспечения представляет собой модульный набор вызываемых процедур, которые позволяют простыми способами манипулировать координатами и оценивать потенциальную энергию и ее производные.
Tinker работает в Windows , macOS , Linux и Unix . Исходный код доступен бесплатно некоммерческим пользователям по проприетарной лицензии. Код написан на портативном FORTRAN 77 , Fortran 95 или CUDA с общими расширениями и некоторым C. количеством
Основными разработчиками являются: (а) лаборатория Джея Пондера на химическом факультете Вашингтонского университета в Сент-Луисе , Сент-Луис , штат Миссури . Заведующий лабораторией Пондер является профессором химии, биохимии и молекулярной биофизики; (б) лаборатория Пэнъюй Рен на факультете биомедицинской инженерии Техасского университета в Остине , Остин , Техас . Заведующий лабораторией Рен — профессор биомедицинской инженерии; (c) Исследовательская группа Жана-Филиппа Пикемаля в Лаборатории теоретической химии, факультет химии, Университет Сорбонны , Париж , Франция . Руководитель исследовательской группы Пикемаль является профессором теоретической химии.
Функции
[ редактировать ]Пакет Tinker основан на нескольких связанных кодах: (а) канонический Tinker , версия 8, (б) пакет Tinker9 как прямое расширение канонического Tinker для систем графических процессоров, (в) пакет Tinker-HP для приложений MPI с массовым параллелизмом. в гибридных системах на базе ЦП и графических процессоров (d) Tinker-FFE для визуализации вычислений Tinker через графический интерфейс на основе Java и (e) пакет Tinker-OpenMM для использования Tinker с графическими процессорами через интерфейс для программного обеспечения OpenMM. Все коды Tinker доступны на сайте организации TinkerTools на GitHub. Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте сообщества TinkerTools.
Предоставляются программы для выполнения множества функций, включая:
- минимизация энергии в декартовых координатах , углах кручения или твердых телах с помощью сопряженного градиента, переменной метрики или усеченного метода Ньютона
- молекулярная, стохастическая динамика и динамика твердого тела с периодическими границами и контролем температуры и давления
- вибрационный анализ в нормальном режиме
- геометрия расстояния, включая эффективную случайную попарную метризацию
- построение структур белков и нуклеиновых кислот из последовательности
- имитация отжига с различными протоколами охлаждения
- анализ и анализ одноточечных потенциальных энергий
- проверка аналитических производных стандартных и определяемых пользователем потенциалов
- расположение переходного состояния между двумя минимумами
- поиск поверхности с полной энергией методом сканирования конформационного
- расчеты свободной энергии с помощью возмущения свободной энергии или анализа взвешенной гистограммы
- подгонка параметров межмолекулярного потенциала к структурным и термодинамическим данным
- глобальная оптимизация посредством сглаживания энергетической поверхности, включая метод потенциального сглаживания и поиска (PSS)
Награды
[ редактировать ]- Tinker-HP получила премию Атоса-Жозефа Фурье 2018 года в области высокопроизводительных вычислений.
См. также
[ редактировать ]- Список программного обеспечения для молекулярного моделирования Монте-Карло
- Сравнение программного обеспечения для моделирования молекулярной механики
- Молекулярная динамика
- Молекулярная геометрия
- Программное обеспечение для молекулярного дизайна
- Сравнение реализаций силового поля
Ссылки
[ редактировать ]- Лагардер, Луи; Джолли, Люк-Анри; Липпарини, Филиппо; Авиа, Феликс; Штамм, Бенджамин; Цзин, Чжифэн Ф.; Харгер, Мэтью; Торабифард, Хедие; Сиснерос, Андрес; Шнидерс, Майкл; Греш, Нохад; Мадей, Ивон; Рен, Пэнъюй; Подумай, Джей; Пикемаль, Жан-Филип (2018). «Tinker-HP: Ускорение молекулярно-динамического моделирования больших сложных систем с помощью усовершенствованных точечных дипольных поляризуемых силовых полей с использованием графических процессоров и систем с несколькими графическими процессорами» . Химическая наука . 9 (4): 956–972. дои : 10.1039/C7SC04531J . ПМК 5909332 . ПМИД 29732110 .
- Аджуа, Оливье; Лагардер, Луи; Джолли, Люк-Анри; Дюроше, Арно; Ван, Чжи; Очень, Тибо Ф.; Дюпей, Изабель; Джафрелот Инизан, Тео; Селерс, Фредерик; Рен, Пэнъюй; Подумай, Джей; Пикемаль, Жан-Филип (2021). «Tinker-HP: пакет массово-параллельной молекулярной динамики для многомасштабного моделирования больших сложных систем с усовершенствованными точечными дипольными поляризуемыми силовыми полями» . Журнал химической теории и вычислений . 17 (4): 2034–2053. doi : 10.1021/acs.jctc.0c01164 . ПМЦ 7654869 . ПМИД 33173801 .
- Рэкерс, Джошуа А.; Ван, Чжи; Лу, Чао; Мори, Мари Л.; Лагардер, Луи; Шнидерс, Майкл; Пикемаль, Жан-Филип; Рен, Пэнъюй; Подумайте, Джей (2018). «Tinker 8: Программные инструменты для молекулярного дизайна» . Журнал химической теории и вычислений . 14 (10): 5273–5289. дои : 10.1021/acs.jctc.8b00529 . ПМЦ 6335969 . ПМИД 30176213 .
- Харгер, Мэтью; Ли, Дэниел; Ван, Чжи; Далби, Кевин; Лагардер, Луи; Пикемаль, Жан-Филип; Подумайте, Джей В.; Рен, Пэнъюй (2017). «Tinker-OpenMM: Абсолютная и относительная алхимическая свободная энергия с использованием AMOEBA на графических процессорах» . Журнал вычислительной химии . 38 (23): 2047–2055. дои : 10.1002/jcc.24853 . ПМЦ 5539969 . ПМИД 28600826 .
- Рен, Пэнъюй; Вдумайтесь, Джей В. (2003). «Модель поляризуемой атомной мультипольной воды для моделирования молекулярной механики». Журнал физической химии Б. 107 (24): 5933–5947. дои : 10.1021/jp027815+ .
- Паппу, Рохит В.; Харт, Рис К.; Вдумайтесь, Джей В. (1998). «Анализ и применение методов сглаживания потенциальной энергии и поиска для глобальной оптимизации». Журнал физической химии Б. 102 (48): 9725. CiteSeerX 10.1.1.18.1162 . дои : 10.1021/jp982255t .
- Конг, Ён; Вдумайтесь, Джей В. (1997). «Расчет поля реакции из-за мультиполей смещенной от центра точки» . Журнал химической физики . 107 (2): 481. Бибкод : 1997ЖЧФ.107..481К . дои : 10.1063/1.474409 .
- Дудек, Майкл Дж.; Вдумайтесь, Джей В. (1995). «Точное моделирование внутримолекулярной электростатической энергии белков». Журнал вычислительной химии . 16 (7): 791. CiteSeerX 10.1.1.502.6823 . дои : 10.1002/jcc.540160702 . S2CID 15899639 .
- Кундрот, Крейг Э.; Подумайте, Джей В.; Ричардс, Фредерик М. (1991). «Алгоритмы расчета исключенного объема и его производных в зависимости от конформации молекулы и их использование для минимизации энергии». Журнал вычислительной химии . 12 (3): 402. CiteSeerX 10.1.1.511.419 . дои : 10.1002/jcc.540120314 . S2CID 53518520 .
- Подумайте, Джей В.; Ричардс, Фредерик М. (1987). «Эффективный ньютоновский метод молекулярной механики минимизации энергии больших молекул». Журнал вычислительной химии . 8 (7): 1016. doi : 10.1002/jcc.540080710 . S2CID 11607431 .