api/nblib/tests/gmxcalculator.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2020,2021, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \internal \file
  36  * \brief
  37  * This implements basic nblib utility tests
  38  *
  39  * \author Victor Holanda <victor.holanda@cscs.ch>
  40  * \author Joe Jordan <ejjordan@kth.se>
  41  * \author Prashanth Kanduri <kanduri@cscs.ch>
  42  * \author Sebastian Keller <keller@cscs.ch>
  43  */
  44 #include <gtest/gtest.h>
  45
  46 #include "nblib/gmxcalculatorcpu.h"
  47 #include "nblib/kerneloptions.h"
  48 #include "nblib/simulationstate.h"
  49 #include "nblib/tests/testhelpers.h"
  50 #include "nblib/tests/testsystems.h"
  51 #include "gromacs/utility/arrayref.h"
  52
  53 namespace nblib
  54 {
  55 namespace test
  56 {
  57 namespace
  58 {
  59 TEST(NBlibTest, GmxForceCalculatorCanCompute)
  60 {
  61     ArgonSimulationStateBuilder argonSystemBuilder(fftypes::GROMOS43A1);
  62     SimulationState             simState = argonSystemBuilder.setupSimulationState();
  63     NBKernelOptions             options  = NBKernelOptions();
  64     options.nbnxmSimd                    = SimdKernels::SimdNo;
  65
  66     std::unique_ptr<GmxNBForceCalculatorCpu> gmxForceCalculator =
  67             setupGmxForceCalculatorCpu(simState.topology(), options);
  68     gmxForceCalculator->updatePairlist(simState.coordinates(), simState.box());
  69
  70     EXPECT_NO_THROW(gmxForceCalculator->compute(simState.coordinates(), simState.box(), simState.forces()));
  71 }
  72
  73 TEST(NBlibTest, ArgonVirialsAreCorrect)
  74 {
  75     ArgonSimulationStateBuilder argonSystemBuilder(fftypes::OPLSA);
  76     SimulationState             simState = argonSystemBuilder.setupSimulationState();
  77     NBKernelOptions             options  = NBKernelOptions();
  78     options.nbnxmSimd                    = SimdKernels::SimdNo;
  79     std::unique_ptr<GmxNBForceCalculatorCpu> gmxForceCalculator =
  80             setupGmxForceCalculatorCpu(simState.topology(), options);
  81     gmxForceCalculator->updatePairlist(simState.coordinates(), simState.box());
  82
  83     std::vector<real> virialArray(9, 0.0);
  84
  85     gmxForceCalculator->compute(simState.coordinates(), simState.box(), simState.forces(), virialArray);
  86
  87     RefDataChecker virialsOutputTest(1e-7);
  88     virialsOutputTest.testArrays<real>(virialArray, "Virials");
  89 }
  90
  91 TEST(NBlibTest, ArgonEnergiesAreCorrect)
  92 {
  93     ArgonSimulationStateBuilder argonSystemBuilder(fftypes::OPLSA);
  94     SimulationState             simState = argonSystemBuilder.setupSimulationState();
  95     NBKernelOptions             options  = NBKernelOptions();
  96     options.nbnxmSimd                    = SimdKernels::SimdNo;
  97     std::unique_ptr<GmxNBForceCalculatorCpu> gmxForceCalculator =
  98             setupGmxForceCalculatorCpu(simState.topology(), options);
  99     gmxForceCalculator->updatePairlist(simState.coordinates(), simState.box());
 100
 101     // number of energy kinds is 5: COULSR, LJSR, BHAMSR, COUL14, LJ14,
 102     std::vector<real> energies(5, 0.0);
 103
 104     gmxForceCalculator->compute(
 105             simState.coordinates(), simState.box(), simState.forces(), gmx::ArrayRef<real>{}, energies);
 106
 107     RefDataChecker energiesOutputTest(5e-5);
 108     energiesOutputTest.testArrays<real>(energies, "Argon energies");
 109 }
 110
 111 TEST(NBlibTest, SpcMethanolEnergiesAreCorrect)
 112 {
 113     SpcMethanolSimulationStateBuilder spcMethanolSystemBuilder;
 114     SimulationState                   simState = spcMethanolSystemBuilder.setupSimulationState();
 115     NBKernelOptions                   options  = NBKernelOptions();
 116     options.nbnxmSimd                          = SimdKernels::SimdNo;
 117     std::unique_ptr<GmxNBForceCalculatorCpu> gmxForceCalculator =
 118             setupGmxForceCalculatorCpu(simState.topology(), options);
 119     gmxForceCalculator->updatePairlist(simState.coordinates(), simState.box());
 120
 121     // number of energy kinds is 5: COULSR, LJSR, BHAMSR, COUL14, LJ14,
 122     std::vector<real> energies(5, 0.0);
 123
 124     gmxForceCalculator->compute(
 125             simState.coordinates(), simState.box(), simState.forces(), gmx::ArrayRef<real>{}, energies);
 126
 127     RefDataChecker energiesOutputTest(5e-5);
 128     energiesOutputTest.testArrays<real>(energies, "SPC-methanol energies");
 129 }
 130
 131 } // namespace
 132 } // namespace test
 133 } // namespace nblib