​​​【本期引荐专题】物联网从业人员必读：华为云专家为你具体解读LiteOS各模块开发及其完毕原理。

一文带你知道MindSpore新一代分子模仿库SPONGE

​​​​摘要：依据MindSpore自动并行、图算交融等特性，SPONGE可高效地完毕传统分子软件测验模仿进程，运用MindSpore自动httpclient微分的特性，能够将神经网络等AI办法与传统分子模仿进行结合。

本文同享自华为云社区《MindSpore新一代算法分子仿教程照库：SPONGE》，原文作者：于璠，MindSpore算法科学家

MindSpor算法导论e新一代分子模仿库：SPONGE，由北大和深圳湾试验室高毅勤课题组与华为MindSpore团队联合开发，具有高性能、模块化教程网等特性，是一个彻底自主研制的分子模仿软件库。依据MindSpore自动并行、图算交融等特性，SPONGE可高效地完毕传统分子模仿进程，运用Minhttp协议dSpore自动微分的特性，能够将神经网络等AI办法与传统分子模仿进行结http://192.168.1.1登录合。

布景介绍

分子模仿是指运用核算机以原子水平软件测验的分子模型来模仿分子结构与行为，从而模仿分子系统的各种物理、化学性质的办法。它是在试验教程之家高清视频基础上，经过基本原理，构筑起一套模型和算法，然后核算出合理的分子结构与分子行为。近年来，分子模仿技能发展迅速并且在多个学科范畴得到了广泛的运用。在药物规划算法工程师和程序员差异范畴，可用于研讨病毒、药算法规划与分析物的效果机理等；在生物科学范畴，可用于表征蛋白质的多级结构与性质；在资料学范畴，可用于研讨结构与力学性能、资料的优化规划等；在化学范畴，可用于研讨外表催化及机理；在石油化工范畴，可用于分子筛催化剂结构表征、组成规划、吸附涣散，可构建和表征高分子链以及晶态或非晶态本体聚合物的结httpwatch构，预测包含共混行为、机械性质、涣散、内github中文官网网页聚等重要性质。

因为模仿的时空束缚，传统分子动力学仿真软件的运用受到很大的束缚，科研作业者需求不断地教程网开发新的力场、抽样办法、结算法是什么合新的技能(如AI算法)来拓宽分子动力学仿真的场景。因而， SPONGE应运而生，具有彻底自主的知识产权。SPONGE运用模算法的有穷性是指块化的规划特性，支撑科学家进行高效且方便地树立分子https和http的差异动力学模仿中所需求的相关核算模块。一起， SPONGE也具有传统模仿所需求的高效性。除此之外，SPONGE也天然地支撑与人工智能算法的天然交融，giti轮胎并且能运用MindSPore结构本身教程英文的高性能核算特性。

比较于算法导论之前在传统分子模仿软件上结合SITS办法进行生物分子增强抽样，SPONGE原生支撑SITS并对核算流程进行优化使得其运用SITS办法模仿生物系统愈加高效。针软件工程专业对极化系统，传统分子模仿选用结合量化核算等办法来处理电荷浮动等问题。即使选用机器学习下降核算量也会糟蹋许多时刻在程序数据传送的问题上。而SPONGE运用模块教程手绘化的特征可支撑内存上直接与机器学习程软件技能序通讯大大下降了算法工程师全体核算时刻。

一文带你知道MindSpore新一代分子模仿库SPONGE

图1：结合SITS等办法对显http署理性溶剂中的丙氨酸二肽进行增强抽样

随MindSpore1.2版别开源的SPONGE具有以下优势：

1HTTP. 全模块化分子模仿。模块化构建分子模仿算法，易于范畴研制人员进行理论和算法的快速完毕，并为外部开发人员贡献子模块供给和睦的开源社区环境。

2. 传统分子模仿与软件MindSpore结合的人工智能算法的全流程完毕。在MindSpore中算法规划与分析，研制人员能便当的将AI办法效果于分子模仿中。全算子化的SPONGE将与MindSpore进一算法的有穷性是指步结组成为新一教程之家高清视频代端到端可微的分子模仿软件，完毕人工智能与分子模仿的天然交融软件工程。

事例介绍

下面，这儿将简略介教程绍一下MindSpore上的SPONGE的一个简略事例，该事例运用SPONGE模仿了丙氨酸三肽水溶液系统。

实践前，保证现已正确设备MindSpore。如果没有，能够经过MindSpo教程的意思re设备页面(MindSpore官网)设备MindSpore。

1. 输入文件准http://192.168.1.1登录备

本教程模仿系统中需求加载三个输入文件，别离是：

  • 特征文件http 500（后缀为**.i算法工程师和程序员差异n**的文件），声明模仿的基本条件，对整个模仿进httpclient程进行参数控制。

  • 拓扑文件（后缀为**.paragithubm7**的文件），拓扑文件描绘的是系统内部分httpclient子的拓扑联络及各种参数。

  • 坐标文件（后缀为*软件商铺*.rst7**的文件），坐标文github件描绘的是每个原子在giti系统中的初始时刻的坐标。

拓扑文件和坐标文件能够经过建http协议模进程由AmberTools中自带的tleap东西建模完毕，下载地址(Download Amber MD)。

通算法工程师和程序员差异过tleap构建了所需求的拓扑文件和坐标算法的时刻复杂度是指什么文件后，需求经过特征文件Git声明仿软件测验照的基本条件，对整github是干什么的个模仿进程进行参数控制。以本教程中的特征文件为例，其文件内容如下：

NVT 290k
mode = 1, # 分子动力学（MD）方式，1 标明模仿选用 NVT 系综
dt= 0.001, # 模仿步长
ste教程诀窍2p_limit = 1, # 模仿总步数
thermostat=1, # 控温办法，1 标明选用的是 Liujian-Langevin 办法
langevin_gamma=1.0,软件库 # 控温器中的 Gamma_ln 参数
target_temperature=290, # 方针温度
write_infor软件mation_interval=1000, # 输出频率
amber_irest=0, # 输入办法，0 标明读入amber格式的输入教程动漫人物坐标文件，其间不包含速度
cut=10.0,  # 非键彼此效果gitlab的间隔

事例的输入文件完毕后，别离命名为 http://NVT软件商铺下载_290_10ns.in 、WATER_ALA.parm算法的时刻复杂度是指什么7和WAhttp://192.168.1.1登录TER_ALA_350_cool_290.rst7，这三个文件能够存放在本软件工程地作业区的自定义途径下。

2教程网. 加载数据

从三个输入文件中，读取模仿系统所需求的参数，用于终究系统的核算，其加载代码如下：

import argpars软件技能专业e
from mindspore import context
parser = argparse.ArgumentParser(description='Sponge Controller')
parser.add_argument('--i', type=str, default=None, help='input file')
parser.add_argument('--amber_parm', type=str, default=None, help='paramter file in AMBER type')
parser.add_argument('--c', t软件ype=str, default=None, help='initial coordinates file')
parser.add_argument('--r', type=str, default="restrt", help='')
parser.add_argument('--x', type=str, default="mdcrd", helgiteep='')
pa教程拼音rser教程之家高清视频.add_argument('--o', type=str, default="mdout", help="")
parser.add_argument('--box', type=str, default="mdbox", help='')
parser.add_argument('--devicegithub中文官网网页_id', type=int, d教程网站efault=0, help='')
args_http 500opt = parser.pa软件库rse_args()
context.set_context(教程的意思mo算法分析的目的是de=context.GRAPH_MODE, device_target="GPU", device_id=args_opt.device_id, save_graphs=False)

3. 构建模仿流程

运用SPONGEhttps和http的差异中定义的核算力模块giti和核算能量模算法是什么块，通教程之家高清视频过屡次迭代进行分子动力学进程演化，使得系统抵达咱们所需求的平衡态，并记载每一个模仿步骤中得到的教程手绘能量等数据。其模仿流程构建代码如下：

from src.simulation_initial import Simulation
from mindspore import Tensor
if __name__ == "__main__":
simulation = Simulation(args教程网_o算法的时刻复杂度取决于pt)
save_path = args_opt.o
for steps in range(simulation.md_info.step_limit):
print_step = steps % simulation.ntwx
if steps == simulation.md_info.step_limit - 1:
print_step = 0
temperature, total_potential_energy, sigma_of_b算法导论ond_ene, sigma_of_angle_ene, sigma_of_dihedral_ene, 
nb14_lj_energy_sum, nb14_cf_energy_sum, LJ_energy_sum, ee_ene, _ = simulation(Tensor(steps), Tensor(print_st算法的五个特性ep))
# compute energy and temperat教程之家高清视频ure

4. 作业giti轮胎脚本

python main.py --i /path/NVT_290_10ns.in 
--amber_parm /path/WATER_ALA.parm7 
--c /path/WATER_ALA_350_cool_290.rst7 
--教程英文o /path/ala_NVT_290_10ns.out

其间，–i 为MD模仿的特征文件，控制模仿进程，–amber_parm 为MD模仿系统的拓扑文件，–c 为咱们输入的初始坐标文件，–o 为咱们模仿输出的记载文件，其记载了输出每步的能量等信息，–path 为输入文件地址的途径，在本教程中为 sponge_in 文件夹。

运教程网用输入文件，经过在指定温度下进行模仿，核算力和能量，进行分子动力学进程演化。

5giti轮胎. 作业结果

作业得到的结果在 .out 文件中，系统的能量改动都被记载在该文件中，能够检查模仿系统的热力学信息。在 .out 文件中记载了系统的如下信息：

_steps_ _TEMP_ _TOTgitlab_POT_ENGitE_ _BOND_ENE_ _ANGLE_ENE_ _DIHGitEDRAL_ENE_ _14LJ_ENE_ _14CF_ENE_ _LJ_ENE_ _CF_PME_ENE_

其间记载了模仿进程中输出的各类能量， 别离是迭代次数（_steps_），温度（_TEMP_），总能量（教程诀窍2_TOT_POT_E_），键长（_BOND_ENE_），键教程动漫人物角（_ANGLE_ENE_），二面角彼此效果（_DIHEDRAL_ENE_）软件商铺，非键彼此效果，其包含静电力及Leonard-Jones彼此效果。

教程文档：gitee.com/mind算法的时刻复杂度是指什么spore/d…

展望

在未来的版别中，会参与更多有用的分子动力学模仿模块，支撑更多运用。之后，SPONG软件开发E各模块会逐渐支撑自动微分和自动并行，git教程关于联接机器学习计划供给更和睦的支撑。欢迎广大的分子动力学爱好者和研讨者参与咱们，一同拓宽和保护SPONgithub中文官网网页GE。

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