Tinker (oprogramowanie)
| Oryginalni autorzy | Jay Ponder, Pengyu Ren, Jean-Philip Piquemal |
|---|---|
| Deweloperzy | Jay Ponder Lab, Wydział Chemii, Washington University w St. Louis ; Pengyu Ren Lab, Wydział Inżynierii Biomedycznej, University of Texas w Austin ; Jean-Philip Piquemal z Sorbony , |
| Pierwsze wydanie | 26 listopada 1996 |
| Wersja stabilna | 8.10.2 / 1 kwietnia 2022 r.
|
| Napisane w | Fortran 95 , CUDA , OpenMP i MPI Parallel |
| System operacyjny | Windows , macOS , Linux , Unix |
| Dostępne w | język angielski |
| Typ | Dynamika molekularna |
| Licencja | Własne darmowe oprogramowanie |
| Strona internetowa |
Tinker , wcześniej stylizowany na TINKER , to zestaw aplikacji komputerowych do symulacji dynamiki molekularnej . Kody zapewniają kompletny i ogólny zestaw narzędzi do mechaniki molekularnej i dynamiki molekularnej , z pewnymi specjalnymi cechami dla biomolekuł . Rdzeniem oprogramowania jest modułowy zestaw wywoływalnych procedur, które umożliwiają manipulowanie współrzędnymi oraz ocenę energii potencjalnej i pochodnych za pomocą prostych środków.
Tinker działa w systemach Windows , macOS , Linux i Unix . Kod źródłowy jest dostępny bezpłatnie dla użytkowników niekomercyjnych na licencji zastrzeżonej. Kod jest napisany w przenośnym FORTRAN 77 , Fortran 95 lub CUDA z popularnymi rozszerzeniami i trochę C .
Głównymi programistami są: (a) laboratorium Jay Ponder na Wydziale Chemii Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis , St. Louis , Missouri . Kierownik laboratorium Ponder jest profesorem zwyczajnym chemii oraz biochemii i biofizyki molekularnej; (b) laboratorium Pengyu Ren na Wydziale Inżynierii Biomedycznej Uniwersytetu Teksasu w Austin , Austin , Teksas . Kierownik laboratorium Ren jest profesorem zwyczajnym inżynierii biomedycznej; (c) Zespół badawczy Jeana-Philipa Piquemala w Laboratoire de Chimie Théorique, Wydział Chemii, Uniwersytet Sorbona , Paryż , Francja . Szef zespołu badawczego Piquemal jest profesorem chemii teoretycznej.
Cechy
Pakiet Tinker jest oparty na kilku powiązanych kodach: (a) kanoniczny Tinker , wersja 8, (b) pakiet Tinker9 jako bezpośrednie rozszerzenie kanonicznego Tinkera na systemy GPU, (c) pakiet Tinker-HP dla masowo równoległych aplikacji MPI w hybrydowych systemach opartych na procesorach i kartach graficznych , (d) Tinker-FFE do wizualizacji obliczeń Tinkera za pośrednictwem interfejsu graficznego opartego na Javie oraz (e) pakiet Tinker-OpenMM do użytku przez Tinker z procesorami graficznymi poprzez interfejs dla oprogramowania OpenMM. Wszystkie kody Tinker są dostępne w witrynie organizacji TinkerTools w serwisie GitHub. Dodatkowe informacje są dostępne w witrynie internetowej społeczności TinkerTools.
Dostarczane są programy do wykonywania wielu funkcji, w tym:
- minimalizacja energii we współrzędnych kartezjańskich , kątach skrętnych lub bryłach sztywnych za pomocą gradientu sprzężonego, zmiennej metryki lub metody obciętego Newtona
- dynamika molekularna, stochastyczna i ciał sztywnych z okresowymi granicami i kontrolą temperatury i ciśnienia
- analiza drgań w trybie normalnym
- geometria odległości, w tym wydajna losowa metryzacja parami
- budowanie struktur białek i kwasów nukleinowych z sekwencji
- symulowane wyżarzanie z różnymi protokołami chłodzenia
- analiza i rozkład energii potencjalnych pojedynczych punktów
- weryfikacja analitycznych pochodnych potencjałów standardowych i zdefiniowanych przez użytkownika
- położenie stanu przejściowego między dwoma minimami
- pełne przeszukiwanie powierzchni energii za pomocą metody skanowania konformacyjnego
- obliczenia energii swobodnej za pomocą perturbacji energii swobodnej lub analizy ważonego histogramu
- dopasowanie parametrów potencjału międzycząsteczkowego do danych strukturalnych i termodynamicznych
- globalna optymalizacja poprzez wygładzanie powierzchni energii, w tym metodę Potential Smoothing and Search (PSS).
Nagrody
- Firma Tinker-HP otrzymała nagrodę Atos-Joseph Fourier Prize 2018 w kategorii High Performance Computing.
Zobacz też
- Lista oprogramowania do modelowania molekularnego metodą Monte Carlo
- Porównanie oprogramowania do modelowania mechaniki molekularnej
- Dynamika molekularna
- Geometria molekularna
- Oprogramowanie do projektowania molekularnego
- Porównanie implementacji pól siłowych
- Lagardère, Louis; Jolly, Luc-Henri; Lipparini, Filippo; Lotnik, Felix; Stamm, Benjamin; Jing, Zhifeng F.; Harger, Mateusz; Torabifard, Hedieh; Cisneros, Andrés; Schnieders, Michael; Gresh, Nohad; Maday, Yvon; Ren, Pengyu; Zastanów się, Jay; Piquemal, Jean-Philip (2018). „Tinker-HP: Przyspieszanie symulacji dynamiki molekularnej dużych złożonych systemów z zaawansowanymi punktowymi polaryzowalnymi polami siłowymi przy użyciu układów GPU i systemów z wieloma procesorami graficznymi” . Nauka chemiczna . 9 (4): 956–972. doi : 10.1039/C7SC04531J . PMC 5909332 . PMID 29732110 .
- Adjoua, Olivier; Lagardère, Louis; Jolly, Luc-Henri; Durocher, Arnaud; Wang, Zhi; Bardzo, Thibaut F.; Dupays, Isabelle; Jaffrelot Inizan, Theo; Célerse, Frédéric; Ren, Pengyu; Zastanów się, Jay; Piquemal, Jean-Philip (2021). „Tinker-HP: pakiet masywnie równoległej dynamiki molekularnej do wieloskalowych symulacji dużych złożonych systemów z zaawansowanymi punktowymi polaryzowalnymi polami sił” . Journal of Chemical Theory and Computing . 17 (4): 2034–2053. doi : 10.1021/acs.jctc.0c01164 . PMC 7654869 . PMID 33173801 .
- Rackers, Joshua A.; Wang, Zhi; Lu, Chao; Maury, Marie L.; Lagardère, Louis; Schnieders, Michael; Piquemal, Jean-Philip; Ren, Pengyu; Zastanów się, Jay (2018). „Tinker 8: Narzędzia programowe do projektowania molekularnego” . Journal of Chemical Theory and Computing . 14 (10): 5273–5289. doi : 10.1021/acs.jctc.8b00529 . PMC 6335969 . PMID 30176213 .
- Harger, Mateusz; Li, Daniel; Wang, Zhi; Dalby, Kevin; Lagardère, Louis; Piquemal, Jean-Philip; Rozważyć, Jay W.; Ren, Pengyu (2017). „Tinker-OpenMM: bezwzględne i względne alchemiczne darmowe energie wykorzystujące AMOEBA na GPU” . Journal of Computational Chemistry . 38 (23): 2047–2055. doi : 10.1002/jcc.24853 . PMC 5539969 . PMID 28600826 .
- Ren, Pengyu; Rozważyć, Jay W. (2003). „Polaryzowalny atomowy wielobiegunowy model wody do symulacji mechaniki molekularnej”. Czasopismo Chemii Fizycznej B. 107 (24): 5933–5947. doi : 10.1021/jp027815+ .
- Pappu, Rohit V.; Hart, Reece K.; Rozważyć, Jay W. (1998). „Analiza i zastosowanie potencjalnych metod wygładzania energii i wyszukiwania metod globalnej optymalizacji”. Czasopismo Chemii Fizycznej B. 102 (48): 9725. doi : 10.1021/jp982255t .
- Kong, Yong; Rozważyć, Jay W. (1997). „Obliczanie pola reakcji ze względu na wielobiegunowe punkty poza środkiem”. The Journal of Chemical Physics . 107 (2): 481. Bibcode : 1997JChPh.107..481K . doi : 10.1063/1.474409 .
- Dudek, Michael J.; Rozważyć, Jay W. (1995). „Dokładne modelowanie wewnątrzcząsteczkowej energii elektrostatycznej białek”. Journal of Computational Chemistry . 16 (7): 791. CiteSeerX 10.1.1.502.6823 . doi : 10.1002/jcc.540160702 . S2CID 15899639 .
- Kundrot, Craig E.; Rozważyć, Jay W.; Richards, Frederic M. (1991). „Algorytmy obliczania objętości wykluczonej i jej pochodnych w funkcji konformacji cząsteczki i ich zastosowanie w minimalizacji energii”. Journal of Computational Chemistry . 12 (3): 402. CiteSeerX 10.1.1.511.419 . doi : 10.1002/jcc.540120314 . S2CID 53518520 .
- Rozważyć, Jay W.; Richards, Frederic M. (1987). „Wydajna, podobna do Newtona metoda minimalizacji energii dużych cząsteczek w mechanice molekularnej”. Journal of Computational Chemistry . 8 (7): 1016. doi : 10.1002/jcc.540080710 . S2CID 11607431 .