man/man1/make_edi.1

   1 .TH make_edi 1 "Mon 4 Apr 2011" "" "GROMACS suite, VERSION 4.5.4-dev-20110404-bc5695c"
   2 .SH NAME
   3 make_edi - generate input files for essential dynamics sampling
   4
   5 .B VERSION 4.5.4-dev-20110404-bc5695c
   6 .SH SYNOPSIS
   7 \f3make_edi\fP
   8 .BI "\-f" " eigenvec.trr "
   9 .BI "\-eig" " eigenval.xvg "
  10 .BI "\-s" " topol.tpr "
  11 .BI "\-n" " index.ndx "
  12 .BI "\-tar" " target.gro "
  13 .BI "\-ori" " origin.gro "
  14 .BI "\-o" " sam.edi "
  15 .BI "\-[no]h" ""
  16 .BI "\-[no]version" ""
  17 .BI "\-nice" " int "
  18 .BI "\-xvg" " enum "
  19 .BI "\-mon" " string "
  20 .BI "\-linfix" " string "
  21 .BI "\-linacc" " string "
  22 .BI "\-radfix" " string "
  23 .BI "\-radacc" " string "
  24 .BI "\-radcon" " string "
  25 .BI "\-flood" " string "
  26 .BI "\-outfrq" " int "
  27 .BI "\-slope" " real "
  28 .BI "\-linstep" " string "
  29 .BI "\-accdir" " string "
  30 .BI "\-radstep" " real "
  31 .BI "\-maxedsteps" " int "
  32 .BI "\-eqsteps" " int "
  33 .BI "\-deltaF0" " real "
  34 .BI "\-deltaF" " real "
  35 .BI "\-tau" " real "
  36 .BI "\-Eflnull" " real "
  37 .BI "\-T" " real "
  38 .BI "\-alpha" " real "
  39 .BI "\-[no]restrain" ""
  40 .BI "\-[no]hessian" ""
  41 .BI "\-[no]harmonic" ""
  42 .BI "\-constF" " string "
  43 .SH DESCRIPTION
  44 \&\fB make_edi\fR generates an essential dynamics (ED) sampling input file to be used with \fB mdrun\fR
  45 \&based on eigenvectors of a covariance matrix (\fB g_covar\fR) or from a
  46 \&normal modes anaysis (\fB g_nmeig\fR).
  47 \&ED sampling can be used to manipulate the position along collective coordinates
  48 \&(eigenvectors) of (biological) macromolecules during a simulation. Particularly,
  49 \&it may be used to enhance the sampling efficiency of MD simulations by stimulating
  50 \&the system to explore new regions along these collective coordinates. A number
  51 \&of different algorithms are implemented to drive the system along the eigenvectors
  52 \&(\fB \-linfix\fR, \fB \-linacc\fR, \fB \-radfix\fR, \fB \-radacc\fR, \fB \-radcon\fR),
  53 \&to keep the position along a certain (set of) coordinate(s) fixed (\fB \-linfix\fR),
  54 \&or to only monitor the projections of the positions onto
  55 \&these coordinates (\fB \-mon\fR).
  56
  57
  58 \&References:
  59
  60 \&A. Amadei, A.B.M. Linssen, B.L. de Groot, D.M.F. van Aalten and
  61 \&H.J.C. Berendsen; An efficient method for sampling the essential subspace
  62 \&of proteins., J. Biomol. Struct. Dyn. 13:615\-626 (1996)
  63
  64 \&B.L. de Groot, A. Amadei, D.M.F. van Aalten and H.J.C. Berendsen;
  65 \&Towards an exhaustive sampling of the configurational spaces of the
  66 \&two forms of the peptide hormone guanylin,
  67 \&J. Biomol. Struct. Dyn. 13 : 741\-751 (1996)
  68
  69 \&B.L. de Groot, A.Amadei, R.M. Scheek, N.A.J. van Nuland and H.J.C. Berendsen;
  70 \&An extended sampling of the configurational space of HPr from E. coli
  71 \&Proteins: Struct. Funct. Gen. 26: 314\-322 (1996)
  72 \&
  73
  74 You will be prompted for one or more index groups that correspond to the eigenvectors,
  75 \&reference structure, target positions, etc.
  76
  77
  78 \&\fB \-mon\fR: monitor projections of the coordinates onto selected eigenvectors.
  79
  80
  81 \&\fB \-linfix\fR: perform fixed\-step linear expansion along selected eigenvectors.
  82
  83
  84 \&\fB \-linacc\fR: perform acceptance linear expansion along selected eigenvectors.
  85 \&(steps in the desired directions will be accepted, others will be rejected).
  86
  87
  88 \&\fB \-radfix\fR: perform fixed\-step radius expansion along selected eigenvectors.
  89
  90
  91 \&\fB \-radacc\fR: perform acceptance radius expansion along selected eigenvectors.
  92 \&(steps in the desired direction will be accepted, others will be rejected).
  93 \&\fB Note:\fR by default the starting MD structure will be taken as origin of the first
  94 \&expansion cycle for radius expansion. If \fB \-ori\fR is specified, you will be able
  95 \&to read in a structure file that defines an external origin.
  96
  97
  98 \&\fB \-radcon\fR: perform acceptance radius contraction along selected eigenvectors
  99 \&towards a target structure specified with \fB \-tar\fR.
 100
 101
 102 \&NOTE: each eigenvector can be selected only once.
 103
 104
 105 \&\fB \-outfrq\fR: frequency (in steps) of writing out projections etc. to \fB .edo\fR file
 106
 107
 108 \&\fB \-slope\fR: minimal slope in acceptance radius expansion. A new expansion
 109 \&cycle will be started if the spontaneous increase of the radius (in nm/step)
 110 \&is less than the value specified.
 111
 112
 113 \&\fB \-maxedsteps\fR: maximum number of steps per cycle in radius expansion
 114 \&before a new cycle is started.
 115
 116
 117 \&Note on the parallel implementation: since ED sampling is a 'global' thing
 118 \&(collective coordinates etc.), at least on the 'protein' side, ED sampling
 119 \&is not very parallel\-friendly from an implentation point of view. Because
 120 \&parallel ED requires some extra communication, expect the performance to be
 121 \&lower as in a free MD simulation, especially on a large number of nodes.
 122
 123
 124 \&All output of \fB mdrun\fR (specify with \fB \-eo\fR) is written to a .edo file. In the output
 125 \&file, per OUTFRQ step the following information is present:
 126
 127
 128 \&\fB *\fR the step number
 129
 130 \&\fB *\fR the number of the ED dataset. (\fB Note\fR that you can impose multiple ED constraints in
 131 \&a single simulation (on different molecules) if several \fB .edi\fR files were concatenated
 132 \&first. The constraints are applied in the order they appear in the \fB .edi\fR file.)
 133
 134 \&\fB *\fR RMSD (for atoms involved in fitting prior to calculating the ED constraints)
 135
 136 \&* projections of the positions onto selected eigenvectors
 137
 138 \&
 139
 140
 141
 142
 143 \&FLOODING:
 144
 145
 146 \&with \fB \-flood\fR, you can specify which eigenvectors are used to compute a flooding potential,
 147 \&which will lead to extra forces expelling the structure out of the region described
 148 \&by the covariance matrix. If you switch \-restrain the potential is inverted and the structure
 149 \&is kept in that region.
 150 \&
 151
 152
 153 \&The origin is normally the average structure stored in the \fB eigvec.trr\fR file.
 154 \&It can be changed with \fB \-ori\fR to an arbitrary position in configurational space.
 155 \&With \fB \-tau\fR, \fB \-deltaF0\fR, and \fB \-Eflnull\fR you control the flooding behaviour.
 156 \&Efl is the flooding strength, it is updated according to the rule of adaptive flooding.
 157 \&Tau is the time constant of adaptive flooding, high tau means slow adaption (i.e. growth).
 158 \&DeltaF0 is the flooding strength you want to reach after tau ps of simulation.
 159 \&To use constant Efl set \fB \-tau\fR to zero.
 160 \&
 161
 162
 163 \&\fB \-alpha\fR is a fudge parameter to control the width of the flooding potential. A value of 2 has been found
 164 \&to give good results for most standard cases in flooding of proteins.
 165 \&alpha basically accounts for incomplete sampling, if you sampled further the width of the ensemble would
 166 \&increase, this is mimicked by alpha  1.
 167 \&For restraining, alpha  1 can give you smaller width in the restraining potential.
 168 \&
 169
 170
 171 \&RESTART and FLOODING:
 172 \&If you want to restart a crashed flooding simulation please find the values deltaF and Efl in
 173 \&the output file and manually put them into the \fB .edi\fR file under DELTA_F0 and EFL_NULL.
 174 .SH FILES
 175 .BI "\-f" " eigenvec.trr"
 176 .B Input
 177  Full precision trajectory: trr trj cpt
 178
 179 .BI "\-eig" " eigenval.xvg"
 180 .B Input, Opt.
 181  xvgr/xmgr file
 182
 183 .BI "\-s" " topol.tpr"
 184 .B Input
 185  Structure+mass(db): tpr tpb tpa gro g96 pdb
 186
 187 .BI "\-n" " index.ndx"
 188 .B Input, Opt.
 189  Index file
 190
 191 .BI "\-tar" " target.gro"
 192 .B Input, Opt.
 193  Structure file: gro g96 pdb tpr etc.
 194
 195 .BI "\-ori" " origin.gro"
 196 .B Input, Opt.
 197  Structure file: gro g96 pdb tpr etc.
 198
 199 .BI "\-o" " sam.edi"
 200 .B Output
 201  ED sampling input
 202
 203 .SH OTHER OPTIONS
 204 .BI "\-[no]h"  "no    "
 205  Print help info and quit
 206
 207 .BI "\-[no]version"  "no    "
 208  Print version info and quit
 209
 210 .BI "\-nice"  " int" " 0"
 211  Set the nicelevel
 212
 213 .BI "\-xvg"  " enum" " xmgrace"
 214  xvg plot formatting: \fB xmgrace\fR, \fB xmgr\fR or \fB none\fR
 215
 216 .BI "\-mon"  " string" " "
 217  Indices of eigenvectors for projections of x (e.g. 1,2\-5,9) or 1\-100:10 means 1 11 21 31 ... 91
 218
 219 .BI "\-linfix"  " string" " "
 220  Indices of eigenvectors for fixed increment linear sampling
 221
 222 .BI "\-linacc"  " string" " "
 223  Indices of eigenvectors for acceptance linear sampling
 224
 225 .BI "\-radfix"  " string" " "
 226  Indices of eigenvectors for fixed increment radius expansion
 227
 228 .BI "\-radacc"  " string" " "
 229  Indices of eigenvectors for acceptance radius expansion
 230
 231 .BI "\-radcon"  " string" " "
 232  Indices of eigenvectors for acceptance radius contraction
 233
 234 .BI "\-flood"  " string" " "
 235  Indices of eigenvectors for flooding
 236
 237 .BI "\-outfrq"  " int" " 100"
 238  Freqency (in steps) of writing output in \fB .edo\fR file
 239
 240 .BI "\-slope"  " real" " 0     "
 241  Minimal slope in acceptance radius expansion
 242
 243 .BI "\-linstep"  " string" " "
 244  Stepsizes (nm/step) for fixed increment linear sampling (put in quotes! "1.0 2.3 5.1 \-3.1")
 245
 246 .BI "\-accdir"  " string" " "
 247  Directions for acceptance linear sampling \- only sign counts! (put in quotes! "\-1 +1 \-1.1")
 248
 249 .BI "\-radstep"  " real" " 0     "
 250  Stepsize (nm/step) for fixed increment radius expansion
 251
 252 .BI "\-maxedsteps"  " int" " 0"
 253  Maximum number of steps per cycle
 254
 255 .BI "\-eqsteps"  " int" " 0"
 256  Number of steps to run without any perturbations
 257
 258 .BI "\-deltaF0"  " real" " 150   "
 259  Target destabilization energy for flooding
 260
 261 .BI "\-deltaF"  " real" " 0     "
 262  Start deltaF with this parameter \- default 0, nonzero values only needed for restart
 263
 264 .BI "\-tau"  " real" " 0.1   "
 265  Coupling constant for adaption of flooding strength according to deltaF0, 0 = infinity i.e. constant flooding strength
 266
 267 .BI "\-Eflnull"  " real" " 0     "
 268  The starting value of the flooding strength. The flooding strength is updated according to the adaptive flooding scheme. For a constant flooding strength use \fB \-tau\fR 0.
 269
 270 .BI "\-T"  " real" " 300   "
 271  T is temperature, the value is needed if you want to do flooding
 272
 273 .BI "\-alpha"  " real" " 1     "
 274  Scale width of gaussian flooding potential with alpha2
 275
 276 .BI "\-[no]restrain"  "no    "
 277  Use the flooding potential with inverted sign \- effects as quasiharmonic restraining potential
 278
 279 .BI "\-[no]hessian"  "no    "
 280  The eigenvectors and eigenvalues are from a Hessian matrix
 281
 282 .BI "\-[no]harmonic"  "no    "
 283  The eigenvalues are interpreted as spring constant
 284
 285 .BI "\-constF"  " string" " "
 286  Constant force flooding: manually set the forces for the eigenvectors selected with \-flood (put in quotes! "1.0 2.3 5.1 \-3.1"). No other flooding parameters are needed when specifying the forces directly.
 287
 288 .SH SEE ALSO
 289 .BR gromacs(7)
 290
 291 More information about \fBGROMACS\fR is available at <\fIhttp://www.gromacs.org/\fR>.