Amber

< Podręcznik użytkownika KDM < Oprogramowanie KDM < Oprogramowanie naukowe < Amber

Amber
Serwer	Wersja
Supernova	Amber 11 AmberTools 1.5
Kontakt
kdm@wcss.pl

Amber - grupa narzędzi do modelowania molekularnego, stosowanych głównie w przypadku makromolekuł biologicznych. W skład pakietu wchodzą pola siłowe Amber (z których korzysta wiele aplikacji liczących dynamikę molekularną), program Amber 11 oraz narzędzia AmberTools. Pakietu AmberTools można używać niezależnie, natomiast do użycia programu Amber 11 wymagana jest instalacja AmberTools.

Licencja

• Pola siłowe Amber znajdują się w domenie publicznej.
• AmberTools udostępniany jest jako open source. Większość kodu jest na wolnej licencji GNU GPL v.3, za wyjątkiem netcdf (własna wolna licencja), reduce (własna wolna licencja), lapak i blas (domena publiczna), arpack (BSD), ucpp (BSD-style).
• Amber 11 sprzedawany jest na zasadach określonych w "Amber 11 License Agreement", przy czym biblioteka "rmsd" (amber11/src/sander/ncsu-rmsd.f) jest udostępniana na licencji GNU LGPL.

Informacje o wykorzystaniu

Wszelkie publikacje, (w tym prace doktorskie i dyplomowe) wykorzystujące wyniki obliczeń wykonanych na komputerach WCSS, powinny zawierać podziękowania postaci (odpowiednio do języka publikacji):

"Obliczenia wykonano na komputerach Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego (http://www.wcss.pl), grant obliczeniowy Nr ... "

"Calculations have been carried out in Wroclaw Centre for Networking and Supercomputing (http://www.wcss.pl), grant No. ..."

Funkcjonalności

W skład Amber 11 wchodzi około 50 programów, z których najczęściej używane to:

• sander - podstawowy program pakietu Amber11, wersja szeregowa, do przeprowadzania dynamiki molekularnej, liczenia PMF.
• pmemd - zmodyfikowana, zrównoleglona wersja programu sander. W Amber od wersji 11 zaimplementowano możliwość korzystania z akceleracji obliczeń na GPU.
• nmode - program do minimalizacji funkcji energii potencjalnej układu, przeprowadzania analiz wibracyjnych, poszukiwania stanów przejściowych.
• LEaP - interfejs graficzny do tworzenia plików parametrów, topologii, plików z koordynatami (.xyz) molekuł.
• antechamber - automatyzuje przygotowanie parametrów dla małych cząsteczek.
• ptraj - narzędzie do numerycznej analizy wyników .
• mm_pbsa - narzędzie do przetwarzania trajektorii dynamiki molekularnej.

Na AmberTools (w. 1.5) składa się zestaw narzędzi:

• NAB
• antechamber i MCPB
• tleap i sleap - przygotowanie symulacji dla Ambera
• sqm
• pbsa
• 3D-RISM
• ptraj i cpptraj
• MMPBSA.py i amberlite

Korzystanie w WCSS

Amber 11 dostępny jest na klastrze Supernova w katalogu /usr/local/AMBER/amber11/ w wersji sekwencyjnej i równoległej. Zrównoleglone są narzędzia: pmemd.MPI, sander.MPI, sander.LES.MPI.

Praca w trybie interaktywnym

Praca z pakietem w trybie interaktywnym jest możliwa po uruchomieniu zadania interaktywnego w jednej z kolejek PBS, np:

> qsub -I -l software=Amber

Środowisko programu inicjalizowane jest w powłoce przez polecenie:

> module load amber (dla wersji domyślnej - najnowszej)
> module load amber/11.0

Po ustawieniu środowiska dla danej wersji można korzystać z polecenia do uruchamiania programu głównego (oraz szeregu narzędzi), m.in.:

> sander

Uruchamianie zadań w kolejce

Zadania obliczeniowe należy uruchamiać w jednej z kolejek systemu PBS. Można w tym celu skorzystać ze skryptu dostępnego w systemie (lokalizacja: /usr/local/bin). Można go również skopiowac do własnego katalogu i zmodyfikować:

> sub-amber nazwa [parametry]

Można użyć następujących parametrów (kolejność nie ma znaczenia)

• -q kolejka (domyślnie normal)
• -n liczba_rdzeni (domyślnie 1)
• -m ilosc_pamieci_na_rdzen_w_MB (domyślnie 1800)
• -r (wykonaj restart z pliku nazwa.rst)

Uruchamianie zadań w kolejce własnym skryptem

Zadania obliczeniowe należy uruchamiać za pośrednictwem systemu kolejkowego.

Można stworzyć samodzielnie skrypt, np. o nazwie amber.sh, przykład:

#!/bin/bash
source /usr/local/Modules/3.2.7/init/bash
module load amber
CURDIR=`pwd`
mkdir $SCRDIR/katalog-zadania
cd $SCRDIR/katalog-zadania
cp $CURDIR/* .

# wywołanie aplikacji sander, zmienna ustawiana przez moduł
$SANDER_RUN [opcje]  
cd $SCRDIR
tar cvf $SCRDIR/katalog-zadania.tar $SCRDIR/katalog-zadania
cp $SCRDIR/katalog-zadania.tar $CURDIR
rm -rf $SCRDIR/katalog-zadania

Nadać skryptowi prawa wykonywania:

> chmod +x amber.sh

Wstawić skrypt do kolejki PBS:

> qsub -N amber_01 -q short48h -l software=Amber -l select=1:ncpus=1 ./amber.sh

Skrypt z podaniem rozmiaru pamięci RAM dla zadania:

> qsub -N amber_01 -q short48h -l software=Amber -l select=1:ncpus=1:mem=2gb ./amber.sh

Obliczenia równoległe:

> qsub -N amber_01 -q short48h -l software=Amber -l select=1:ncpus=2:mpiprocs=2:mem=4gb ./amber.sh

Dokumentacja

• Amber 11 Users' Manual
• AmberTools 1.5 Users' Manual
• Strona domowa pakietu