تينكر (برنامج)
Tinker عبارة عن مجموعة من تطبيقات برامج الحاسوب لمحاكاة ديناميكيات الجزيئات . توفر هذه البرامج مجموعة شاملة وعامة من الأدوات للميكانيكا الجزيئية وديناميكيات الجزيئات ، مع بعض الميزات الخاصة بالجزيئات الحيوية . يتكون جوهر البرنامج من مجموعة معيارية من الإجراءات القابلة للاستدعاء، والتي تتيح معالجة الإحداثيات وتقييم طاقة الوضع ومشتقاتها بطرق مباشرة.
يعمل برنامج Tinker على أنظمة التشغيل Windows و macOS و Linux . يتوفر كود المصدر مجانًا للمستخدمين غير التجاريين بموجب ترخيص خاص. كُتب الكود بلغة Fortran 95 المحمولة أو CUDA مع امتدادات شائعة، وبعض أكواد C.
المطورون الرئيسيون هم: (أ) مختبر جاي بوندر ، في قسم الكيمياء بجامعة واشنطن في سانت لويس ، سانت لويس ، ميزوري . رئيس المختبر بوندر أستاذ متفرغ في الكيمياء، والكيمياء الحيوية، والفيزياء الحيوية الجزيئية؛ (ب) مختبر بينغيو رين ، في قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة تكساس في أوستن ، أوستن، تكساس . رئيس المختبر رين أستاذ متفرغ في الهندسة الطبية الحيوية؛ (ج) فريق بحث جان فيليب بيكيمال في مختبر الكيمياء النظرية، قسم الكيمياء، جامعة السوربون ، باريس ، فرنسا. رئيس فريق البحث بيكيمال أستاذ متفرغ في الكيمياء النظرية .
سمات
تعتمد حزمة Tinker على عدة أكواد مترابطة: (أ) Tinker الأساسي القائم على وحدة المعالجة المركزية ، (ب) Tinker-GPU كامتداد مباشر لـ Tinker الأساسي لأنظمة وحدة معالجة الرسومات، (ج) Tinker-HP لتطبيقات MPI المتوازية للغاية على الأنظمة الهجينة القائمة على وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، (د) Tinker Studio لتشغيل وعرض حسابات Tinker عبر واجهة رسومية مبنية على TypeScript، و(هـ) Poltype 2 لضبط معلمات مجالات القوى القابلة للاستقطاب على غرار Tinker مثل AMOEBA. جميع أكواد Tinker متاحة على موقع منظمة TinkerTools على GitHub . تتوفر معلومات إضافية على موقع مجتمع TinkerTools الإلكتروني.
تُوفّر البرامج لأداء العديد من الوظائف، بما في ذلك:
- تقليل الطاقة على الإحداثيات الديكارتية ، أو زوايا الالتواء، أو الأجسام الصلبة باستخدام التدرج المترافق، أو المقياس المتغير، أو طريقة نيوتن المقتطعة
- ديناميكيات الجزيئات، والديناميكيات العشوائية، وديناميكيات الأجسام الصلبة مع حدود دورية والتحكم في درجة الحرارة والضغط
- تحليل الاهتزازات في الوضع الطبيعي
- هندسة المسافة بما في ذلك القياس الزوجي العشوائي الفعال
- بناء هياكل البروتين والحمض النووي من التسلسل
- محاكاة التلدين باستخدام بروتوكولات تبريد متنوعة
- تحليل وتفكيك طاقات الوضع أحادية النقطة
- التحقق من المشتقات التحليلية للجهود القياسية والجهود المحددة من قبل المستخدم
- موقع حالة الانتقال بين حالتين دنيا
- البحث عن سطح الطاقة الكامل باستخدام طريقة مسح التشكيل
- حسابات الطاقة الحرة عبر اضطراب الطاقة الحرة أو تحليل المدرج التكراري الموزون
- ملاءمة معلمات الجهد بين الجزيئات للبيانات الهيكلية والديناميكية الحرارية
- التحسين العالمي من خلال تنعيم سطح الطاقة، بما في ذلك طريقة تنعيم الجهد والبحث (PSS).
الجوائز
- حصلت شركة Tinker-HP على جائزة Atos-Joseph Fourier لعام 2018 في مجال الحوسبة عالية الأداء.
انظر أيضاً
مراجع
- لاغاردير، لويس؛ جولي، لوك-هنري؛ ليباريني، فيليبو؛ أفيات، فيليكس؛ ستام، بنيامين؛ جينغ، تشيفنغ ف.؛ هارغر، ماثيو؛ تورابيفارد، هيديه؛ سيسنيروس، أندريس؛ شنايدرز، مايكل؛ غريش، نهاد؛ ماداي، إيفون؛ رين، بينغيو؛ بوندر، جاي؛ بيكيمال، جان-فيليب (2018). "Tinker-HP : تسريع محاكاة الديناميكا الجزيئية للأنظمة المعقدة الكبيرة باستخدام مجالات القوى ثنائية القطب المتقدمة القابلة للاستقطاب باستخدام وحدات معالجة الرسومات وأنظمة وحدات معالجة الرسومات المتعددة" . العلوم الكيميائية . 9 (4): 956-972 . doi : 10.1039/C7SC04531J . PMC 5909332. PMID 29732110 .
- أدجوا، أوليفييه؛ لاغاردير، لويس؛ جولي، لوك-هنري؛ دوروشيه، أرنو؛ وانغ، تشي؛ فيري، تيبو ف.؛ دوباي، إيزابيل؛ جافريلو إنيزان، ثيو؛ سيليرس، فريدريك؛ رين، بينغيو؛ بوندر، جاي؛ بيكيمال، جان-فيليب (2021). "Tinker-HP: حزمة ديناميكيات جزيئية متوازية للغاية لمحاكاة متعددة المقاييس لأنظمة معقدة كبيرة باستخدام مجالات قوى ثنائية القطب نقطية متقدمة قابلة للاستقطاب" . مجلة نظرية الحساب الكيميائي . 17 (4): 2034-2053 . doi : 10.1021/acs.jctc.0c01164 . PMC 7654869. PMID 33173801 .
- راكرز، جوشوا أ؛ وانغ، زهي. لو، تشاو؛ موري، ماري L.؛ لاجاردير، لويس؛ شنايدرز، مايكل. بيكيمال، جان فيليب؛ رن، بينغيو؛ يتأمل، جاي (2018). "Tinker 8: أدوات برمجية للتصميم الجزيئي" . مجلة النظرية الكيميائية والحساب . 14 (10): 5273-5289 . دوى : 10.1021/acs.jctc.8b00529 . بمك 6335969 . بميد 30176213 .
- هارغر، ماثيو؛ لي، دانيال؛ وانغ، تشي؛ دالبي، كيفن؛ لاغاردير، لويس؛ بيكيمال، جان فيليب؛ بوندر، جاي دبليو؛ رين، بينغيو (2017). "Tinker-OpenMM : حساب الطاقات الحرة الكيميائية المطلقة والنسبية باستخدام AMOEBA على وحدات معالجة الرسومات" . مجلة الكيمياء الحاسوبية . 38 (23): 2047-2055 . doi : 10.1002/jcc.24853 . PMC 5539969. PMID 28600826 .
- رين، بينغيو؛ بوندر، جاي دبليو. (2003). "نموذج الماء متعدد الأقطاب الذري القابل للاستقطاب لمحاكاة الميكانيكا الجزيئية". مجلة الكيمياء الفيزيائية ب . 107 (24): 5933-5947 . doi : 10.1021/jp027815+ .
- بابو، روهيت ف.؛ هارت، ريس ك.؛ بوندر، جاي و. (1998). "تحليل وتطبيق طرق تنعيم الطاقة الكامنة والبحث عن الحلول الأمثلية الشاملة". مجلة الكيمياء الفيزيائية ب . 102 (48): 9725. CiteSeerX 10.1.1.18.1162 . doi : 10.1021/jp982255t .
- كونغ، يونغ؛ بوندر، جاي دبليو. (1997). "حساب مجال التفاعل الناتج عن متعددات الأقطاب النقطية غير المركزية" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 107 (2): 481. Bibcode : 1997JChPh.107..481K . doi : 10.1063/1.474409 .
- دوديك، مايكل جيه؛ بوندر، جاي دبليو (1995). "نمذجة دقيقة للطاقة الكهروستاتيكية داخل جزيئات البروتينات". مجلة الكيمياء الحاسوبية . 16 (7): 791. CiteSeerX 10.1.1.502.6823 . doi : 10.1002/jcc.540160702 . S2CID 15899639 .
- كوندروت، كريغ إي.؛ بوندر، جاي دبليو.؛ ريتشاردز، فريدريك إم. (1991). "خوارزميات لحساب الحجم المستبعد ومشتقاته كدالة لتكوين الجزيء واستخدامها في تقليل الطاقة". مجلة الكيمياء الحاسوبية . 12 (3): 402. CiteSeerX 10.1.1.511.419 . doi : 10.1002/jcc.540120314 . S2CID 53518520 .
- بوندر، جاي دبليو؛ ريتشاردز، فريدريك إم. (1987). "طريقة فعّالة شبيهة بطريقة نيوتن لتقليل طاقة الميكانيكا الجزيئية للجزيئات الكبيرة". مجلة الكيمياء الحاسوبية . 8 (7): 1016. doi : 10.1002/jcc.540080710 . S2CID 11607431 .
رخصة
روابط خارجية
- برامج علمية
- برنامج ديناميكيات الجزيئات
- برنامج نمذجة الجزيئات مونت كارلو
- جامعة واشنطن في سانت لويس