man/man1/g_energy.1

   1 .TH g_energy 1 "Fri 19 Apr 2013" "" "GROMACS suite, VERSION 4.5.7"
   2 .SH NAME
   3 g_energy - writes energies to xvg files and displays averages
   4
   5 .B VERSION 4.5.7
   6 .SH SYNOPSIS
   7 \f3g_energy\fP
   8 .BI "\-f" " ener.edr "
   9 .BI "\-f2" " ener.edr "
  10 .BI "\-s" " topol.tpr "
  11 .BI "\-o" " energy.xvg "
  12 .BI "\-viol" " violaver.xvg "
  13 .BI "\-pairs" " pairs.xvg "
  14 .BI "\-ora" " orienta.xvg "
  15 .BI "\-ort" " orientt.xvg "
  16 .BI "\-oda" " orideva.xvg "
  17 .BI "\-odr" " oridevr.xvg "
  18 .BI "\-odt" " oridevt.xvg "
  19 .BI "\-oten" " oriten.xvg "
  20 .BI "\-corr" " enecorr.xvg "
  21 .BI "\-vis" " visco.xvg "
  22 .BI "\-ravg" " runavgdf.xvg "
  23 .BI "\-odh" " dhdl.xvg "
  24 .BI "\-[no]h" ""
  25 .BI "\-[no]version" ""
  26 .BI "\-nice" " int "
  27 .BI "\-b" " time "
  28 .BI "\-e" " time "
  29 .BI "\-[no]w" ""
  30 .BI "\-xvg" " enum "
  31 .BI "\-[no]fee" ""
  32 .BI "\-fetemp" " real "
  33 .BI "\-zero" " real "
  34 .BI "\-[no]sum" ""
  35 .BI "\-[no]dp" ""
  36 .BI "\-nbmin" " int "
  37 .BI "\-nbmax" " int "
  38 .BI "\-[no]mutot" ""
  39 .BI "\-skip" " int "
  40 .BI "\-[no]aver" ""
  41 .BI "\-nmol" " int "
  42 .BI "\-[no]fluct_props" ""
  43 .BI "\-[no]driftcorr" ""
  44 .BI "\-[no]fluc" ""
  45 .BI "\-[no]orinst" ""
  46 .BI "\-[no]ovec" ""
  47 .BI "\-acflen" " int "
  48 .BI "\-[no]normalize" ""
  49 .BI "\-P" " enum "
  50 .BI "\-fitfn" " enum "
  51 .BI "\-ncskip" " int "
  52 .BI "\-beginfit" " real "
  53 .BI "\-endfit" " real "
  54 .SH DESCRIPTION
  55 \&\fB g_energy\fR extracts energy components or distance restraint
  56 \&data from an energy file. The user is prompted to interactively
  57 \&select the desired energy terms.
  58
  59
  60 \&Average, RMSD, and drift are calculated with full precision from the
  61 \&simulation (see printed manual). Drift is calculated by performing
  62 \&a least\-squares fit of the data to a straight line. The reported total drift
  63 \&is the difference of the fit at the first and last point.
  64 \&An error estimate of the average is given based on a block averages
  65 \&over 5 blocks using the full\-precision averages. The error estimate
  66 \&can be performed over multiple block lengths with the options
  67 \&\fB \-nbmin\fR and \fB \-nbmax\fR.
  68 \&\fB Note\fR that in most cases the energy files contains averages over all
  69 \&MD steps, or over many more points than the number of frames in
  70 \&energy file. This makes the \fB g_energy\fR statistics output more accurate
  71 \&than the \fB .xvg\fR output. When exact averages are not present in the energy
  72 \&file, the statistics mentioned above are simply over the single, per\-frame
  73 \&energy values.
  74
  75
  76 \&The term fluctuation gives the RMSD around the least\-squares fit.
  77
  78
  79 \&Some fluctuation\-dependent properties can be calculated provided
  80 \&the correct energy terms are selected, and that the command line option
  81 \&\fB \-fluct_props\fR is given. The following properties
  82 \&will be computed:
  83
  84 \&Property                        Energy terms needed
  85
  86 \&\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-
  87
  88 \&Heat capacity C_p (NPT sims):    Enthalpy, Temp
  89
  90 \&Heat capacity C_v (NVT sims):    Etot, Temp
  91
  92 \&Thermal expansion coeff. (NPT): Enthalpy, Vol, Temp
  93
  94 \&Isothermal compressibility:     Vol, Temp
  95
  96 \&Adiabatic bulk modulus:         Vol, Temp
  97
  98 \&\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-\-
  99
 100 \&You always need to set the number of molecules \fB \-nmol\fR.
 101 \&The C_p/C_v computations do \fB not\fR include any corrections
 102 \&for quantum effects. Use the \fB g_dos\fR program if you need that (and you do).
 103
 104 When the \fB \-viol\fR option is set, the time averaged
 105 \&violations are plotted and the running time\-averaged and
 106 \&instantaneous sum of violations are recalculated. Additionally
 107 \&running time\-averaged and instantaneous distances between
 108 \&selected pairs can be plotted with the \fB \-pairs\fR option.
 109
 110
 111 \&Options \fB \-ora\fR, \fB \-ort\fR, \fB \-oda\fR, \fB \-odr\fR and
 112 \&\fB \-odt\fR are used for analyzing orientation restraint data.
 113 \&The first two options plot the orientation, the last three the
 114 \&deviations of the orientations from the experimental values.
 115 \&The options that end on an 'a' plot the average over time
 116 \&as a function of restraint. The options that end on a 't'
 117 \&prompt the user for restraint label numbers and plot the data
 118 \&as a function of time. Option \fB \-odr\fR plots the RMS
 119 \&deviation as a function of restraint.
 120 \&When the run used time or ensemble averaged orientation restraints,
 121 \&option \fB \-orinst\fR can be used to analyse the instantaneous,
 122 \&not ensemble\-averaged orientations and deviations instead of
 123 \&the time and ensemble averages.
 124
 125
 126 \&Option \fB \-oten\fR plots the eigenvalues of the molecular order
 127 \&tensor for each orientation restraint experiment. With option
 128 \&\fB \-ovec\fR also the eigenvectors are plotted.
 129
 130
 131 \&Option \fB \-odh\fR extracts and plots the free energy data
 132 \&(Hamiltoian differences and/or the Hamiltonian derivative dhdl)
 133 \&from the \fB ener.edr\fR file.
 134
 135
 136 \&With \fB \-fee\fR an estimate is calculated for the free\-energy
 137 \&difference with an ideal gas state:
 138
 139 \&  Delta A = A(N,V,T) \- A_idealgas(N,V,T) = kT ln(exp(U_pot/kT))
 140
 141 \&  Delta G = G(N,p,T) \- G_idealgas(N,p,T) = kT ln(exp(U_pot/kT))
 142
 143 \&where k is Boltzmann's constant, T is set by \fB \-fetemp\fR and
 144 \&the average is over the ensemble (or time in a trajectory).
 145 \&Note that this is in principle
 146 \&only correct when averaging over the whole (Boltzmann) ensemble
 147 \&and using the potential energy. This also allows for an entropy
 148 \&estimate using:
 149
 150 \&  Delta S(N,V,T) = S(N,V,T) \- S_idealgas(N,V,T) = (U_pot \- Delta A)/T
 151
 152 \&  Delta S(N,p,T) = S(N,p,T) \- S_idealgas(N,p,T) = (U_pot + pV \- Delta G)/T
 153 \&
 154
 155
 156 \&When a second energy file is specified (\fB \-f2\fR), a free energy
 157 \&difference is calculated
 158  dF = \-kT ln(exp(\-(E_B\-E_A)/kT)_A) ,
 159 \&where E_A and E_B are the energies from the first and second energy
 160 \&files, and the average is over the ensemble A. The running average
 161 \&of the free energy difference is printed to a file specified by \fB \-ravg\fR.
 162 \&\fB Note\fR that the energies must both be calculated from the same trajectory.
 163 .SH FILES
 164 .BI "\-f" " ener.edr"
 165 .B Input
 166  Energy file
 167
 168 .BI "\-f2" " ener.edr"
 169 .B Input, Opt.
 170  Energy file
 171
 172 .BI "\-s" " topol.tpr"
 173 .B Input, Opt.
 174  Run input file: tpr tpb tpa
 175
 176 .BI "\-o" " energy.xvg"
 177 .B Output
 178  xvgr/xmgr file
 179
 180 .BI "\-viol" " violaver.xvg"
 181 .B Output, Opt.
 182  xvgr/xmgr file
 183
 184 .BI "\-pairs" " pairs.xvg"
 185 .B Output, Opt.
 186  xvgr/xmgr file
 187
 188 .BI "\-ora" " orienta.xvg"
 189 .B Output, Opt.
 190  xvgr/xmgr file
 191
 192 .BI "\-ort" " orientt.xvg"
 193 .B Output, Opt.
 194  xvgr/xmgr file
 195
 196 .BI "\-oda" " orideva.xvg"
 197 .B Output, Opt.
 198  xvgr/xmgr file
 199
 200 .BI "\-odr" " oridevr.xvg"
 201 .B Output, Opt.
 202  xvgr/xmgr file
 203
 204 .BI "\-odt" " oridevt.xvg"
 205 .B Output, Opt.
 206  xvgr/xmgr file
 207
 208 .BI "\-oten" " oriten.xvg"
 209 .B Output, Opt.
 210  xvgr/xmgr file
 211
 212 .BI "\-corr" " enecorr.xvg"
 213 .B Output, Opt.
 214  xvgr/xmgr file
 215
 216 .BI "\-vis" " visco.xvg"
 217 .B Output, Opt.
 218  xvgr/xmgr file
 219
 220 .BI "\-ravg" " runavgdf.xvg"
 221 .B Output, Opt.
 222  xvgr/xmgr file
 223
 224 .BI "\-odh" " dhdl.xvg"
 225 .B Output, Opt.
 226  xvgr/xmgr file
 227
 228 .SH OTHER OPTIONS
 229 .BI "\-[no]h"  "no    "
 230  Print help info and quit
 231
 232 .BI "\-[no]version"  "no    "
 233  Print version info and quit
 234
 235 .BI "\-nice"  " int" " 19"
 236  Set the nicelevel
 237
 238 .BI "\-b"  " time" " 0     "
 239  First frame (ps) to read from trajectory
 240
 241 .BI "\-e"  " time" " 0     "
 242  Last frame (ps) to read from trajectory
 243
 244 .BI "\-[no]w"  "no    "
 245  View output \fB .xvg\fR, \fB .xpm\fR, \fB .eps\fR and \fB .pdb\fR files
 246
 247 .BI "\-xvg"  " enum" " xmgrace"
 248  xvg plot formatting: \fB xmgrace\fR, \fB xmgr\fR or \fB none\fR
 249
 250 .BI "\-[no]fee"  "no    "
 251  Do a free energy estimate
 252
 253 .BI "\-fetemp"  " real" " 300   "
 254  Reference temperature for free energy calculation
 255
 256 .BI "\-zero"  " real" " 0     "
 257  Subtract a zero\-point energy
 258
 259 .BI "\-[no]sum"  "no    "
 260  Sum the energy terms selected rather than display them all
 261
 262 .BI "\-[no]dp"  "no    "
 263  Print energies in high precision
 264
 265 .BI "\-nbmin"  " int" " 5"
 266  Minimum number of blocks for error estimate
 267
 268 .BI "\-nbmax"  " int" " 5"
 269  Maximum number of blocks for error estimate
 270
 271 .BI "\-[no]mutot"  "no    "
 272  Compute the total dipole moment from the components
 273
 274 .BI "\-skip"  " int" " 0"
 275  Skip number of frames between data points
 276
 277 .BI "\-[no]aver"  "no    "
 278  Also print the exact average and rmsd stored in the energy frames (only when 1 term is requested)
 279
 280 .BI "\-nmol"  " int" " 1"
 281  Number of molecules in your sample: the energies are divided by this number
 282
 283 .BI "\-[no]fluct_props"  "no    "
 284  Compute properties based on energy fluctuations, like heat capacity
 285
 286 .BI "\-[no]driftcorr"  "no    "
 287  Useful only for calculations of fluctuation properties. The drift in the observables will be subtracted before computing the fluctuation properties.
 288
 289 .BI "\-[no]fluc"  "no    "
 290  Calculate autocorrelation of energy fluctuations rather than energy itself
 291
 292 .BI "\-[no]orinst"  "no    "
 293  Analyse instantaneous orientation data
 294
 295 .BI "\-[no]ovec"  "no    "
 296  Also plot the eigenvectors with \fB \-oten\fR
 297
 298 .BI "\-acflen"  " int" " \-1"
 299  Length of the ACF, default is half the number of frames
 300
 301 .BI "\-[no]normalize"  "yes   "
 302  Normalize ACF
 303
 304 .BI "\-P"  " enum" " 0"
 305  Order of Legendre polynomial for ACF (0 indicates none): \fB 0\fR, \fB 1\fR, \fB 2\fR or \fB 3\fR
 306
 307 .BI "\-fitfn"  " enum" " none"
 308  Fit function: \fB none\fR, \fB exp\fR, \fB aexp\fR, \fB exp_exp\fR, \fB vac\fR, \fB exp5\fR, \fB exp7\fR, \fB exp9\fR or \fB erffit\fR
 309
 310 .BI "\-ncskip"  " int" " 0"
 311  Skip this many points in the output file of correlation functions
 312
 313 .BI "\-beginfit"  " real" " 0     "
 314  Time where to begin the exponential fit of the correlation function
 315
 316 .BI "\-endfit"  " real" " \-1    "
 317  Time where to end the exponential fit of the correlation function, \-1 is until the end
 318
 319 .SH SEE ALSO
 320 .BR gromacs(7)
 321
 322 More information about \fBGROMACS\fR is available at <\fIhttp://www.gromacs.org/\fR>.