src/gromacs/applied_forces/densityfittingoptions.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2019, 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  * Declares options for density fitting
  38  *
  39  * \author Christian Blau <blau@kth.se>
  40  * \ingroup module_applied_forces
  41  */
  42 #ifndef GMX_APPLIED_FORCES_DENSITYFITTINGOPTIONS_H
  43 #define GMX_APPLIED_FORCES_DENSITYFITTINGOPTIONS_H
  44
  45 #include <string>
  46
  47 #include "gromacs/mdtypes/imdpoptionprovider.h"
  48
  49 #include "densityfittingparameters.h"
  50
  51 namespace gmx
  52 {
  53
  54 class EnergyCalculationFrequencyErrors;
  55 class IndexGroupsAndNames;
  56 class KeyValueTreeObject;
  57 class KeyValueTreeBuilder;
  58
  59 /*! \internal
  60  * \brief Input data storage for density fitting
  61  */
  62 class DensityFittingOptions final : public IMdpOptionProvider
  63 {
  64 public:
  65     //! From IMdpOptionProvider
  66     void initMdpTransform(IKeyValueTreeTransformRules* rules) override;
  67
  68     /*! \brief
  69      * Build mdp parameters for density fitting to be output after pre-processing.
  70      * \param[in, out] builder the builder for the mdp options output KV-tree.
  71      * \note This should be symmetrical to option initialization without
  72      *       employing manual prefixing with the section name string once
  73      *       the legacy code blocking this design is removed.
  74      */
  75     void buildMdpOutput(KeyValueTreeObjectBuilder* builder) const override;
  76
  77     /*! \brief
  78      * Connect option name and data.
  79      */
  80     void initMdpOptions(IOptionsContainerWithSections* options) override;
  81
  82     //! Report if this set of options is active
  83     bool active() const;
  84
  85     //! Process input options to parameters, including input file reading.
  86     const DensityFittingParameters& buildParameters();
  87
  88     /*! \brief Evaluate and store atom indices.
  89      *
  90      * During pre-processing, use the group string from the options to
  91      * evaluate the indices of the atoms to be subject to forces from this
  92      * module.
  93      */
  94     void setFitGroupIndices(const IndexGroupsAndNames& indexGroupsAndNames);
  95
  96     //! Store the paramers that are not mdp options in the tpr file
  97     void writeInternalParametersToKvt(KeyValueTreeObjectBuilder treeBuilder);
  98
  99     //! Set the internal parameters that are stored in the tpr file
 100     void readInternalParametersFromKvt(const KeyValueTreeObject& tree);
 101
 102     //! Return the file name of the reference density
 103     const std::string& referenceDensityFileName() const;
 104
 105     //! Check if input parameters are consistent with other simulation parameters
 106     void checkEnergyCaluclationFrequency(EnergyCalculationFrequencyErrors* energyCalculationFrequencyErrors) const;
 107
 108 private:
 109     const std::string c_activeTag_ = "active";
 110
 111     /*! \brief Denote the .mdp option that defines the group of fit atoms.
 112      * \note Changing this string will break .tpr backwards compability
 113      */
 114     const std::string c_groupTag_  = "group";
 115     std::string       groupString_ = "protein";
 116
 117     const std::string c_similarityMeasureTag_ = "similarity-measure";
 118
 119     const std::string c_amplitudeMethodTag_ = "atom-spreading-weight";
 120
 121     const std::string c_forceConstantTag_ = "force-constant";
 122
 123     const std::string c_gaussianTransformSpreadingWidthTag_ = "gaussian-transform-spreading-width";
 124     const std::string c_gaussianTransformSpreadingRangeInMultiplesOfWidthTag_ =
 125             "gaussian-transform-spreading-range-in-multiples-of-width";
 126
 127     const std::string c_referenceDensityFileNameTag_ = "reference-density-filename";
 128     std::string       referenceDensityFileName_      = "reference.mrc";
 129
 130     const std::string c_everyNStepsTag_ = "nst";
 131
 132     const std::string c_normalizeDensitiesTag_ = "normalize-densities";
 133
 134     const std::string c_adaptiveForceScalingTag_ = "adaptive-force-scaling";
 135
 136     const std::string c_adaptiveForceScalingTimeConstantTag_ =
 137             "adaptive-force-scaling-time-constant";
 138
 139
 140     DensityFittingParameters parameters_;
 141 };
 142
 143 } // namespace gmx
 144
 145 #endif