src/gromacs/awh/biassharing.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2017, 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
  36 /*! \internal \file
  37  * \brief
  38  * Implements bias sharing checking functionality.
  39  *
  40  * \author Berk Hess <hess@kth.se>
  41  * \ingroup module_awh
  42  */
  43
  44 #include "gmxpre.h"
  45
  46 #include "biassharing.h"
  47
  48 #include <vector>
  49
  50 #include "gromacs/gmxlib/network.h"
  51 #include "gromacs/mdtypes/awh-params.h"
  52 #include "gromacs/mdtypes/commrec.h"
  53 #include "gromacs/utility/exceptions.h"
  54 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  55
  56 namespace gmx
  57 {
  58
  59 bool haveBiasSharingWithinSimulation(const AwhParams &awhParams)
  60 {
  61     bool haveSharing = false;
  62
  63     for (int k = 0; k < awhParams.numBias; k++)
  64     {
  65         int shareGroup = awhParams.awhBiasParams[k].shareGroup;
  66         if (shareGroup > 0)
  67         {
  68             for (int i = k + 1; i < awhParams.numBias; i++)
  69             {
  70                 if (awhParams.awhBiasParams[i].shareGroup == shareGroup)
  71                 {
  72                     haveSharing = true;
  73                 }
  74             }
  75         }
  76     }
  77
  78     return haveSharing;
  79 }
  80
  81 void biasesAreCompatibleForSharingBetweenSimulations(const AwhParams           &awhParams,
  82                                                      const std::vector<size_t> &pointSize,
  83                                                      const gmx_multisim_t      *multiSimComm)
  84 {
  85     const int numSim = multiSimComm->nsim;
  86
  87     /* We currently enforce subsequent shared biases to have consecutive
  88      * share-group values starting at 1. This means we can reduce shared
  89      * biases in order over the ranks and it does not restrict possibilities.
  90      */
  91     int numShare = 0;
  92     for (int b = 0; b < awhParams.numBias; b++)
  93     {
  94         int group = awhParams.awhBiasParams[b].shareGroup;
  95         if (group > 0)
  96         {
  97             numShare++;
  98             if (group != numShare)
  99             {
 100                 GMX_THROW(InvalidInputError("AWH biases that are shared should use consequetive share-group values starting at 1"));
 101             }
 102         }
 103     }
 104     std::vector<int> numShareAll(numSim);
 105     numShareAll[multiSimComm->sim] = numShare;
 106     gmx_sumi_sim(numShareAll.size(), numShareAll.data(), multiSimComm);
 107     for (int sim = 1; sim < numSim; sim++)
 108     {
 109         if (numShareAll[sim] != numShareAll[0])
 110         {
 111             GMX_THROW(InvalidInputError("Different simulations attempt to share different number of biases"));
 112         }
 113     }
 114
 115     std::vector<int> intervals(numSim*2);
 116     intervals[numSim*0 + multiSimComm->sim] = awhParams.nstSampleCoord;
 117     intervals[numSim*1 + multiSimComm->sim] = awhParams.numSamplesUpdateFreeEnergy;
 118     gmx_sumi_sim(intervals.size(), intervals.data(), multiSimComm);
 119     for (int sim = 1; sim < numSim; sim++)
 120     {
 121         if (intervals[sim] != intervals[0])
 122         {
 123             GMX_THROW(InvalidInputError("All simulations should have the same AWH sample interval"));
 124         }
 125         if (intervals[numSim + sim] != intervals[numSim])
 126         {
 127             GMX_THROW(InvalidInputError("All simulations should have the same AWH free-energy update interval"));
 128         }
 129     }
 130
 131     /* Check the point sizes. This is a sufficient condition for running
 132      * as shared multi-sim run. No physics checks are performed here.
 133      */
 134     for (int b = 0; b < awhParams.numBias; b++)
 135     {
 136         if (awhParams.awhBiasParams[b].shareGroup > 0)
 137         {
 138             std::vector<gmx_int64_t> pointSizes(numSim);
 139             pointSizes[multiSimComm->sim] = pointSize[b];
 140             gmx_sumli_sim(pointSizes.size(), pointSizes.data(), multiSimComm);
 141             for (int sim = 1; sim < numSim; sim++)
 142             {
 143                 if (pointSizes[sim] != pointSizes[0])
 144                 {
 145                     GMX_THROW(InvalidInputError(gmx::formatString("Shared AWH bias %d has different grid sizes in different simulations\n", b + 1)));
 146                 }
 147             }
 148         }
 149     }
 150 }
 151
 152 } // namespace gmx