src/domaintype.h

   1 #ifndef DOMAINTYPE_H
   2 #define DOMAINTYPE_H
   3
   4 #include <gromacs/trajectoryanalysis.h>
   5 #include <gromacs/trajectoryanalysis/topologyinformation.h>
   6 //#include "/home/titov_ai/Develop/gromacs-original/src/gromacs/trajectoryanalysis/topologyinformation.h"
   7
   8 #include "gtest/gtest.h"
   9
  10 #include <iostream>
  11 #include <cfloat>
  12 #include <omp.h>
  13 #include <vector>
  14 #include <cstdio>
  15 #include <chrono>
  16
  17 using namespace gmx;
  18
  19 class domainType {
  20     public:
  21
  22         // деструктор класса
  23         ~domainType();
  24
  25         // конструктор класса для инициализации
  26         domainType() = default;
  27
  28         // конструктор класса для полноценной инициализации данных
  29         domainType(const std::vector< size_t > &index, const std::vector< RVec > &reference,
  30                     const int windowSize, const int domainMinimumSize,
  31                     const int domainSearchAlgorythm, const int timeStepBetweenWindowStarts,
  32                     const unsigned int sliceNum, const double epsilon, const double delta,
  33                     const std::string &outPutFileName);
  34
  35         // set numeric values to "-1" / string value to "" - if you want default settings
  36         // функция заполнения необходимыми данными для вычисления структурных доменов
  37         void setDefaults(const std::vector< size_t > &index, const std::vector< RVec > &reference,
  38                         const int windowSize, const int domainMinimumSize,
  39                         const int domainSearchAlgorythm, const int timeStepBetweenWindows,
  40                         const unsigned int sliceNum, const double epsilon, const double delta,
  41                         const std::string &outPutFileName);
  42
  43         // фукнция обновления данных для выделения структурных доменов
  44         void update(const std::vector< std::vector< RVec > > &frame, const int frameNumber);
  45
  46     private:
  47
  48         FRIEND_TEST(domainTests, domainTest_setDefaults);
  49         FRIEND_TEST(domainTests, domainTest_setGraph);
  50         FRIEND_TEST(domainTests, domainTest_deleteDomainFromGraph);
  51         FRIEND_TEST(domainTests, domainTest_searchDomainSizes);
  52         FRIEND_TEST(domainTests, domainTest_getDomains);
  53         FRIEND_TEST(domainTests, domainTest_print);
  54
  55         // узел матрицы связности: число вхождений в один домен, вектор между элементами в референсной структуре, флаг для проверки
  56         // последние два пункта технически можно перевычеслять при каждом обращении, что сократит размер ячейки с 20 байт до 4
  57         // но замедлит скорость работы программы, возможно стоит проверить на больших структурах
  58         struct node {
  59             int num;
  60             bool check;
  61         };
  62         // таблица векторных соотношений в референсной структуре
  63         std::vector< std::vector< RVec > >                                  refTable;
  64         // индекс структуры
  65         std::vector< size_t >                                               structIndex;                    // must be presented
  66         // рабочие окна -> рассматриваемые основные последовательности -> матрица соотношений в структуре всё на всё
  67         std::vector< std::vector< std::vector< std::vector< node > > > >    graph;
  68         // списки доменов
  69         std::vector< std::vector< size_t > >                                domains;
  70         // размеры доменов для каждой основной последовательности
  71         std::vector< std::vector< int > >                                   domsizes;
  72         // размер рассматриваемого окна в последовательных фреймах траектории
  73         int                                                                 window      {1000};             // selectable
  74         // счётчик эффективных последовательных обновлений структуры graph
  75         int                                                                 updateCount {0};
  76         // минимальный рассматриваемый размер домена - осмысленно брать 4+
  77         int                                                                 dms         {4};                // selectable
  78         // какой из алгоритмов выделения использовать 0 - от максимального домена к меньшим / 1 - самый большой домен (первый из равных) / 2 - от минимального домена к большим
  79         int                                                                 dsa         {0};                // selectable
  80         // константа допустимых тепловых колебаний  относительно центра домена, находящегося в конкретном атоме структуры
  81         double                                                              eps         {0.2};              // selectable
  82         // константа допустимой входимости атома в выделяемый домен, призвана сгладить резкую границу константы eps
  83         double                                                              dlt         {0.95};             // selectable
  84         // шаг между началами рассматриваемых окон на траектории в фреймах
  85         int                                                                 ts          {window / 10};      // selectable
  86         // название выходного файла для записи доменов, так же происходит создание selectionList для выделенных доменов
  87         std::string                                                         outPut      = "default.ndx";    // selectable
  88
  89         // инициализация матриц соотношений в структуре
  90         void setGraph(std::vector< std::vector< node > > &smallGraph);
  91
  92         // "зануление" элементов матриц вошедших в домен
  93         void deleteDomainFromGraph(const std::vector< size_t > &domain);
  94
  95         // подсчёт размеров всех потенциально возможных доменов и проверка на наличие домена для выделения
  96         bool searchDomainSizes();
  97
  98         // функция выделения доменов
  99         void getDomains();
 100
 101         // функция печати ndx и selectionList файлов
 102         void print(int currentFrame);
 103
 104
 105 };
 106
 107 #endif // DOMAINTYPE_H