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标题: 加速采样软件plumed可视化界面工具PVST发布 [打印本页]

作者
Author: helper 时间: 2024-12-25 00:08
标题: 加速采样软件plumed可视化界面工具PVST发布
本帖最后由 helper 于 2025-1-8 10:06 编辑

Plumed Visualization and Setup Tool（测试版 0.1.0）是一款为分子动力学模拟中加速采样而设计的linux平台下的可视化辅助工具，旨在降低新学者对加速采样方法的入门门槛。工具对外完全免费开放，采用图形化界面，用户通过鼠标点击即可完成安装与使用，无需繁琐的命令行配置。此软件可快速实现 Plumed 文件的可视化与生成，一站式完成从加速采样方法选择到关键参数设定的过程，极大地简化了新手对加速采样的学习曲线。

本工具目前为测试版（v0.1.0），我们诚挚地邀请广大用户积极体验，并及时反馈您在使用过程中发现的问题或提出改进建议。

本工具支持三种主要安装方式，您可以根据自己的需求进行选择。（至少应Python3.7及以上）
1：下载 plumed_visualization_tool-0.1.0-py3-none-any.whl 文件，并放在本地目录。运行命令：pip install plumed_visualization_tool-0.1.0-py3-none-any.whl即可安装。通过plumed-tool命令启动软件。
2.下载 plumed_visualization_tool-0.1.0.tar.gz，放于本地目录。运行命令：pip install plumed_visualization_tool-0.1.0.tar.gz即可安装。通过plumed-tool命令启动软件。
若能正常启动图形界面，说明安装成功。
3.直接下载源码包project.zip，解压后，在根目录运行python -m src.main。
主要功能
可视化与参数设置：
提供直观的图形界面，用于快速配置 Plumed 中的各类加速采样方法，包括常规偏置（Metad、Walls 等）与输出文件定义等。鼠标放在参数上时，会显示详细的说明。
一键生成plumed文件：
自动整合用户配置的多种偏置方法、CV（Collective Variables）定义及输出文件配置，轻松完成 Plumed 驱动文件的生成。
命令行工具集成：
简化了 Plumed 命令行的调用，对常见操作（如 driver、sum_hills 等）提供了便利入口，帮助新手快速上手。
支持5种原子群组COM、CENTER、GHOST、GROUP和FIXEDATOM的定义。
支持20多种CV的定义，并根据不同种类的划分供用户选择。
支持6种加速采样方法的定义。
支持6种命令行工具的使用。

我们计划在后续版本中持续更新并完善以下功能：

将multi 类型的 CV以及多种文献中使用较多的非官方 CV 合并集成，并提供可视化配置入口。
增加数据分析模块，包括 Plumed 重加权等系列分析功能，集成更多后处理和可视化能力。
整合plumed本身支持的额外模块整合，如部分机器学习功能。
对一些文献中的算法、方法进行实现并整合以及可视化界面的实现（如同平均力积分、快速单质相变模拟等）。
后续引入力场模块，可以让用户针对体系使用现有的主流力场。

软件完全免费完全开放，可能有不足之处，请大家及时进行交流。

谢谢大家的意见与反馈~

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已经上传到github。
https://github.com/helpscott/Plumed_visualization

作者
Author: 七尺贱 时间: 2024-12-25 15:48
plumed文件的可视化与生成貌似win平台会更好一些，有考虑做一个win平台的吗

作者
Author: helper 时间: 2024-12-25 16:04

七尺贱发表于 2024-12-25 15:48
plumed文件的可视化与生成貌似win平台会更好一些，有考虑做一个win平台的吗

这份代码win平台其实也能直接运行，只不过一些字符串会乱码，要改成win下的是很简单的。但是介于这里面有一些命令行的工具，我就考虑只放在linux下了。如果有win需求，我可以把命令行相关部分阉割了放在win下。

作者
Author: thor 时间: 2024-12-26 09:17
本帖最后由 thor 于 2025-1-1 10:28 编辑

(, 下载次数 Times of downloads: 45) Rocky Linux（ release 9.5 (Blue Onyx)）用不了哎，qt的原因吗

作者
Author: helper 时间: 2024-12-26 11:29

thor 发表于 2024-12-26 09:17
Rocky Linux（ release 9.5 (Blue Onyx)）用不了哎

请问具体是什么问题呢，源码包也运行不了吗。

作者
Author: ljh123 时间: 2025-1-1 12:43
请问下对于原子距离设置wall时，KAPPA等参数该怎么设置呢。我在计算时发现CV到达UPWALL的值时，会出现不合理的大势阱

作者
Author: helper 时间: 2025-1-4 17:46

thor 发表于 2024-12-26 09:17
Rocky Linux（ release 9.5 (Blue Onyx)）用不了哎，qt的原因吗

是的，一般是你环境变量没设置好或者相关依赖没安装全的问题。
debian和乌班图一般是要安装以下库：
sudo apt-get install libx11-xcb1 libxcb1 libxcb-render0 libxcb-render-util0 libxcb-glx0 libxcb-shm0 \
libxcb-icccm4 libxcb-image0 libxcb-keysyms1 libxcb-randr0 libxcb-sync1 \
libxcb-xfixes0 libxcb-shape0 libxcb-xinerama0

作者
Author: helper 时间: 2025-1-4 17:53

ljh123 发表于 2025-1-1 12:43
请问下对于原子距离设置wall时，KAPPA等参数该怎么设置呢。我在计算时发现CV到达UPWALL的值时，会出现不合 ...

这个一般是根据体系的能量决定的，一般情况设置过小会导致不能很好的对系统进行限制，但是设置太大又会产生你说的问题，所以一般是在经验基础上（plumed官网给的体系Kappa设置的150，其他参数都默认值，我自己的系统数量级kappa一般设置到500~1000，其他也是默认值），再多次进行试错决定最终的参数。

作者
Author: ljh123 时间: 2025-1-4 21:48

helper 发表于 2025-1-4 17:53
这个一般是根据体系的能量决定的，一般情况设置过小会导致不能很好的对系统进行限制，但是设置太大又会产 ...

请问下这个值设置过大导致这种问题的话，会对自由能面的其他位置的相对自由能产生影响吗。计算的成本还挺高的。

作者
Author: helper 时间: 2025-1-6 12:36

ljh123 发表于 2025-1-4 21:48
请问下这个值设置过大导致这种问题的话，会对自由能面的其他位置的相对自由能产生影响吗。计算的成本还挺 ...

你问的这个问题其实涉及到的原理还是挺底层的。
其实不存在所谓对自由能产生影响的说法，因为这里面使用sum_hills统计出来的自由能，本质上使用的是公式F=-V，是你添加的势能的值的反馈，而势能本质是受你采样到的采样点的影响的，采样点又是你采样路径的组成部分。
所以我觉得你的问题本质上是在问，这些参数的设置，会不会影响你的采样路径。
但是加速采样本身，只要增加偏置，必定会对采样路径产生影响，所以加速采样一般还是要把体系控制在自己感兴趣的内容下，毕竟加速采样本身就是通过施加影响来让系统采样路径产生变化到你感兴趣的研究上。
不过这又涉及到另外一个点，就是加速采样经常被问到的，你施加了偏置之后，这个反应还是本来的反应过程吗？这点就比较见仁见智了--这个系统路径是否合理--你是否能提供一些论证合理性的论据。等等。
总之就是，我认为，你需要保证的只是，在系统反应路径不是很不合理的情况下，产生你想要的反应过程就好。

作者
Author: Weldingspock 时间: 2025-1-6 13:27
大佬，这个会上传到Github仓库吗，这样大家提issue也更方便

作者
Author: ljh123 时间: 2025-1-7 13:55
本帖最后由 ljh123 于 2025-1-7 13:56 编辑

helper 发表于 2025-1-6 12:36
你问的这个问题其实涉及到的原理还是挺底层的。
其实不存在所谓对自由能产生影响的说法，因为这里面使用 ...

感谢您的回答。因为我是刚入门正在挣扎自学的小白，我可以问下我下面的理解是否合理吗？我理解的元动力学模拟是在采样构象的势能（V）上加了一个偏置势（Vs），从而让他能够采样到势能面上的更高势能位置。而此时分布概率密度（P）是正比于exp(V+Vs）的。而无偏采样下的概率密度应该是正比于exp(V)，这就导致了偏置势下对自由能面重构的影响。
因此针对这个问题，reweight重新加权是恢复真实自由能面的一种方法。
我的表达有很多不标准的地方，希望不影响您阅读

作者
Author: BangbooCat 时间: 2025-1-7 17:00
建议大佬在GitHub发布，再写个中英文的README,大家都去加STAR，更新、反馈提issue也比较方便，而且面向全球

作者
Author: Santz 时间: 2025-1-7 17:48
部署了，支持下

作者
Author: helper 时间: 2025-1-8 10:05

BangbooCat 发表于 2025-1-7 17:00
建议大佬在GitHub发布，再写个中英文的README,大家都去加STAR，更新、反馈提issue也比较方便，而且面向全球

已经上传：
https://github.com/helpscott/Plumed_visualization

作者
Author: 七尺贱 时间: 2025-1-8 10:50

helper 发表于 2024-12-25 16:04
这份代码win平台其实也能直接运行，只不过一些字符串会乱码，要改成win下的是很简单的。但是介于这里面有 ...

感谢，因为比如说超算这种情况没有图形界面就很难受

作者
Author: helper 时间: 2025-1-8 11:35

ljh123 发表于 2025-1-7 13:55
感谢您的回答。因为我是刚入门正在挣扎自学的小白，我可以问下我下面的理解是否合理吗？我理解的元动力学 ...

我也是有很多地方理解的不到位，我认为你说的基本上是正确的。
但是还是有一个问题。
不管恢复的是不是真实的自由能值，一些区域你也必须采样到了才会有对应的值，如果偏置势给的太离谱，你根本采样不到这个区域，那肯定是有问题的

作者
Author: ljh123 时间: 2025-1-8 14:14

helper 发表于 2025-1-8 11:35
我也是有很多地方理解的不到位，我认为你说的基本上是正确的。
但是还是有一个问题。
不管恢复的是不是 ...

明白您的意思了。还有就是请问下，我在元动力学模拟过程中途改变高斯峰宽是否可行呢？因为有时候发现最开始设置的高斯峰宽不合理（比如采样太慢或者是自由能面过于平滑）。

作者
Author: helper 时间: 2025-1-8 17:14

ljh123 发表于 2025-1-8 14:14
明白您的意思了。还有就是请问下，我在元动力学模拟过程中途改变高斯峰宽是否可行呢？因为有时候发现最开 ...

什么叫做中途改变峰宽呢？metad中的sigma_max这种？

作者
Author: ljh123 时间: 2025-1-8 17:51

helper 发表于 2025-1-8 17:14
什么叫做中途改变峰宽呢？metad中的sigma_max这种？

就是比如前1ps我设置的高斯峰宽为0.1，也就是plumed中的SIGMA=0.1。然后发现这个参数不合适，于是暂停计算，把后续1ps改为SIGMA=0.2后续算。我看了下说明，这样不会影响已经叠加的偏置势，只是在原本的偏置势基础上加上改SIGMA后的新偏置势。这样是否可行呢？

作者
Author: 嘤嘤嘤 时间: 2025-4-30 13:59

helper 发表于 2025-1-4 17:53
这个一般是根据体系的能量决定的，一般情况设置过小会导致不能很好的对系统进行限制，但是设置太大又会产 ...

请问kappa设置2000可以吗？这个值会影响什么呢？

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