GROMACS

GROMACS
Aktuelle Version	4.5.5 (20. September 2011)
Betriebssystem	Microsoft Windows^[1], Mac OS X, Linux
Kategorie	Simulationssoftware
Lizenz	GNU General Public License
Deutschsprachig	nein
www.gromacs.org

GROMACS (GROningen MAchine for Chemical Simulations) ist ein Softwarepaket für Simulationen und Auswertungen molekulardynamischer Prozesse (MD), das ursprünglich an der Universität Groningen entwickelt wurde. Heute findet die Unterstützung und Weiterentwicklung an verschiedenen Orten und Einrichtungen statt, darunter die Universität Uppsala, Universität Stockholm und das Max-Planck-Institut für Polymerforschung.^[2]^[3]

Eigenschaften

Ursprünglich wurde das GROMACS-Projekt in den frühen 1990er Jahren gestartet, um ein optimiertes Parallelcomputersystem für molekulare Simulation zu konstruieren. Das ganze System basierte anfänglich auf einer ringförmigen Architektur der beteiligten Rechner mit aufwändiger Kommunikation zwischen den einzelnen Knoten. Die spezifischen Routinen basierten auf dem Programm GROMOS, das in derselben Arbeitsgruppe in Groningen entwickelt wurde. Sie wurden aber in C umgeschrieben, wohingegen GROMOS in Fortran77 geschrieben war. Zusätzlich wurde eine Vielzahl spezifischer Elemente hinzugefügt, z.B.:

eine besondere Routine, um die aufwändige Quadratwurzelberechnung zu umgehen
optimierte Verarbeitung der Liste benachbarter Atome
Berechnung der Virialgleichung als einfache anstatt doppelter Summe über die Partikel
schnelle Gitternetz basierte Suche benachbarter Atome
Verwendung von Multimedia (3DNow! und SSE) Befehlen auf Pentium (III und höher), Athlon und Duron Prozessoren.

Der durchgehend optimierte Code macht GROMACS zu einem der schnellsten Programme im Bereich der molekularen Simulationen, die zurzeit (Stand Juli 2009) zu finden sind. Zusätzlich wird GROMACS durch die Unterstützung verschiedener Kraftfelder, wie AMBER, OPLS oder GROMOS sehr flexibel. Die Verbreitung unter GPL Lizenzierung ist ein weiterer erwähnenswerter Punkt von GROMACS. Durch diese Art der Lizenzierung ist das Paket bereits in vielen Linux-Distributionen enthalten bzw. kann recht einfach nachinstalliert werden. Für das verteilte Rechnen ist eine MPI-Unterstützung bei der Installation als Option vorhanden. Das Projekt Folding@Home der Stanford University nutzt GROMACS unter einer Nicht-GPL-Lizenz im Bereich der ab initio-Simulationen von Proteinfaltungen. Das Paket umfasst knapp 100 Programme zur Durchführung und Analyse molekulardynamischer Berechnungen.

Einzelnachweise

↑ GROMACS on Windows
↑ Van Der Spoel D, Lindahl E, Hess B, Groenhof G, Mark AE, Berendsen HJ: GROMACS: fast, flexible, and free. In: J Comput Chem. 26. Jahrgang, Nr. 16, 2005, S. 1701–18, doi:10.1002/jcc.20291, PMID 16211538.
↑ Hess B, Kutzner C, Van Der Spoel D, Lindahl E: GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation. In: J Chem Theory Comput. 4. Jahrgang, Nr. 2, 2008, S. 435, doi:10.1021/ct700301q.

Siehe auch

OPLS
GROMOS
CHARMM
NAMD
AMBER
Grace
Folding@home

Weblinks

[1] GROMACS on Windows

[pmid16211538-2] Van Der Spoel D, Lindahl E, Hess B, Groenhof G, Mark AE, Berendsen HJ: GROMACS: fast, flexible, and free. In: J Comput Chem. 26. Jahrgang, Nr. 16, 2005, S. 1701–18, doi:10.1002/jcc.20291, PMID 16211538.

[Hess_2008-3] Hess B, Kutzner C, Van Der Spoel D, Lindahl E: GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation. In: J Chem Theory Comput. 4. Jahrgang, Nr. 2, 2008, S. 435, doi:10.1021/ct700301q.

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