GROMACS
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/03/12 06:32 UTC 版)
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| 最新版 |
2025.1
/ 2025年3月11日[1] |
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| リポジトリ | |
| プログラミング 言語 | C、C++、アセンブリ、CUDA、OpenCL |
| 対応OS | Solaris、Linux、macOS、Windows上のCygwin、その他Unix系 |
| 種別 | 分子動力学法（シミュレーション） |
| ライセンス | GNU General Public License[2] for version < 4.6 and GNU Lesser General Public License for version >= 4.6 |
| 公式サイト |
www |
GROMACS（グローマックス、Groningen Machine for Chemical Simulations、グローニンゲン・マシン・フォー・ケミカル・シミュレーションズ）は、フローニンゲン大学で開発された分子動力学シミュレーションのソフトウェアパッケージである。現在は世界中の開発者により維持管理されている[3][4][5]。分子動力学シミュレーション分野の中で高速かつ利用者の多いソフトウェアパッケージの一つであり[6][7]、CPUおよびGPU上で動作する[8]。自由/オープンソースソフトウェアであり、GNU General Public License、GNU Lesser General Public License（バージョン4.6から）の下で公開されている。
歴史
GROMACSプロジェクトは1991年にオランダ、フローニンゲン大学生物物理化学科で始まった（1991年-2000年）。GROMACSは並列計算を前提として設計・プログラミングされている。プログラムの大部分はC言語で記述されており、同じグループが以前に開発したGROMOS（FORTRAN 77ベース）を参考としている。バージョン4.6時点では、SSEやAVX、HPC-ACEなどの拡張命令を用いたアセンブリ言語で一部実装されており、高速な計算が可能となっている。
2001年からは、スウェーデンの王立工科大学とウプサラ大学のGROMACS開発チームによって開発されている。
機能
計算アルゴリズムの工夫と各種プロセッサに特化したチューニングの両方により高度に高速化されており、CPUを使用した計算において標準的な分子動力学シミュレーションパッケージよりも3〜10倍程度高速に動作する[9]。操作はコマンドラインから行われ、ユーザは入出力ファイルを介してGROMACSとやりとりを行う。GROMACSは計算の進行度合いの表示機能、トラクジェクトリ表示機能、トラクジェクトリ解析のための豊富なライブラリなどを備える[2]。また、複数の力場（GROMACS、GROMOS、OPLS-AA、AMBER、CHARMM）をサポートすることにより[10]、高い柔軟性を確保している。並列計算方式としてMPI並列およびスレッド並列に対応している。
シミュレーション
- 分子動力学計算（ニュートン運動方程式、ランジュバン動力学）
- エネルギー最小化計算（共役勾配法、最急降下法）
- 基準振動解析
- 相関関数
アンサンブル
- Weak Coupling法（温度・圧力制御）
- Nose-Hoover法（温度制御）
- Parrinello-Rahman法（圧力制御）
- Martyna-Tobias-Tuckerman-Klein法（温度・圧力制御）
長距離相互作用の取り扱い
- カットオフ法（Group based、twin-range、スイッチング関数、シフト関数）
- PME法 (particle mesh Ewald)
- PPPM法 (particle-particle particle mesh Ewald)
- Reaction Field法
- ユーザ定義テーブル関数
自由エネルギー計算
- 熱力学的積分法 (thermodynamic integration)
- 自由エネルギー摂動法 (free energy perturbation)
- 粒子挿入法 (test particle insertion)
- レプリカ交換法 (replica exchange)
脚注
- ^ “Gromacs Downloads”. gromacs.org. 2025年3月12日閲覧。
- ^ a b “About Gromacs”. gromacs.org (2010年8月16日). 2012年6月26日閲覧。
- ^ “People — Gromacs”. gromacs.org (2012年3月14日). 2012年6月26日閲覧。
- ^ “GROMACS: fast, flexible, and free”. J Comput Chem 26 (16): 1701–18. (2005). doi:10.1002/jcc.20291. PMID 16211538.
- ^ “GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation”. J Chem Theory Comput 4 (2): 435. (2008). doi:10.1021/ct700301q.
- ^ Carsten Kutzner; David Van Der Spoel; Martin Fechner; Erik Lindahl; Udo W. Schmitt; Bert L. De Groot; Helmut Grubmüller (2007). “Speeding up parallel GROMACS on high-latency networks”. Journal of Computational Chemistry 28 (12): 2075–2084. doi:10.1002/jcc.20703. PMID 17405124.
- ^ Berk Hess; Carsten Kutzner; David van der Spoel; Erik Lindahl (2008). “GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation”. Journal of Chemical Theory and Computation 4 (3): 435–447. doi:10.1021/ct700301q.
- ^ “GPUs — Gromacs”. gromacs.org (2012年1月20日). 2012年6月26日閲覧。
- ^ Zhang Xinhuai (2017年12月11日). “How Fast Can Amber and Gromacs Job Run With P100 GPU Accelerator”. Research Computing, NUS IT. 2020年3月3日閲覧。
- ^ Sander Pronk; Szilárd Páll; Roland Schulz; Per Larsson; Pär Bjelkmar; Rossen Apostolov; Michael R. Shirts; Jeremy C. Smith; Peter M. Kasson; David van der Spoel; Berk Hess; Erik Lindahl (2013). “GROMACS 4.5: a high-throughput and highly parallel open source molecular simulation toolkit”. Bioinformatics 29 (7): 845-854. doi:10.1093/bioinformatics/btt055.
参考文献
- Herman J. C. Berendsen; David van der Spoel; Rudi van Drunen (1995). “GROMACS: A message-passing parallel molecular dynamics implementation”. Computer Physics Communications 91 (1-3): 43-56. doi:10.1016/0010-4655(95)00042-E.
- Erik Lindahl; Berk Hess; David van der Spoel (2001). “GROMACS 3.0: a package for molecular simulation and trajectory analysis”. Journal of Molecular Modeling 7: 301-317. doi:10.1007/s008940100045.
- David van der Spoel; Erik Lindahl; Berk Hess; Gerrit Groenhof; Alan E. Mark; Herman J. C. Berendsen (2005). “GROMACS: Fast, flexible, and free”. Journal of Computational Chemistry 26 (16): 1701-1718. doi:10.1002/jcc.20291.
- Berk Hess; C. Kutzner; D. van der Spoel; E. Lindahl (2008). “GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation”. Journal of Chemical Theory & Computation 4: 435-447. doi:10.1021/ct700301q.
外部リンク
「Groningen Machine for Chemical Simulations」の例文・使い方・用例・文例
- 5 月15 日の午前8 時30 分から午後3 時まで、Oceanview公園で開催される、毎年恒例のWalk for Petsについてのお知らせです。
- イベントによる収益金の半分は、捨てられたペットのための保護施設であるHome for Petsに使われ、残りはさまざまな動物福祉団体に分配されます。
- 年次監査を行うために、Bradford and Partnersの会計士たちが10 月10 日の午前10 時に当社を訪ねてくる予定です。
- Bradfordの新人会計士2 名が今年の監査を担当すると連絡がありました。
- こんにちは、Bradfordさん。
- 昨日Bradfordさんが受け取られたデスクランプについてお電話を差し上げています。
- 取り違えてしまって申し訳ありませんが、あのランプは別のお客様に送られるはずのもので、誤ってBradfordさんに配送されました。
- Bradfordさんが受け取るはずだった商品は、Anne Keeganさんからの贈り物のご注文でした。
- タックマンモデルとは、チームビルディングにおける5段階、すなわち形成(Forming)、混乱(Storming)、統一(Norming)、機能(Performing)、散会(Adjourning)を示すモデルである。
- 着手する; 〔…の〕端緒を開く 〔for〕.
- 紺 《Oxford 大学およびその選手の色標》.
- 〔音楽会などへの〕優待券, 招待券 〔to, for〕.
- 等位接続詞 《and, but, or, for など; ⇔subordinate conjunction》.
- 【文法】 相関語 《either と or, the former と the latter など》.
- [for a] holiday to [in] France last year. 昨年は休暇をとってフランスへ旅行した.
- (最も奥の), foremost (真っ先の).
- 新大学, 1960 年以降に創設された大学, 板ガラス大学 《Oxford, Cambridge のような石造りの ancient universities, 19 世紀に創設された London 大学のような赤れんが造りの redbrick universities に対して言う; 建築様式がふんだんに plate glass を使ってモダンなことから》.
- コンセプション岬 《California 州にある》.
- être for this policy? この政策はどんな存在理由があるのか.
- から Oxford へ通ずる)オックスフォード街道.
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