src/gromacs/gmxlib/orires.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  38 #include <config.h>
  39 #endif
  40
  41 #include "typedefs.h"
  42 #include "smalloc.h"
  43 #include "vec.h"
  44 #include "nrjac.h"
  45 #include "network.h"
  46 #include "orires.h"
  47 #include "do_fit.h"
  48 #include "main.h"
  49 #include "copyrite.h"
  50 #include "pbc.h"
  51 #include "mtop_util.h"
  52
  53 void init_orires(FILE *fplog, const gmx_mtop_t *mtop,
  54                  rvec xref[],
  55                  const t_inputrec *ir,
  56                  const t_commrec *cr, t_oriresdata *od,
  57                  t_state *state)
  58 {
  59     int                     i, j, d, ex, nmol, *nr_ex;
  60     double                  mtot;
  61     rvec                    com;
  62     gmx_mtop_ilistloop_t    iloop;
  63     t_ilist                *il;
  64     gmx_mtop_atomloop_all_t aloop;
  65     t_atom                 *atom;
  66     const gmx_multisim_t   *ms;
  67
  68     od->nr = gmx_mtop_ftype_count(mtop, F_ORIRES);
  69     if (0 == od->nr)
  70     {
  71         /* Not doing orientation restraints */
  72         return;
  73     }
  74
  75     if (DOMAINDECOMP(cr))
  76     {
  77         gmx_fatal(FARGS, "Orientation restraints do not work with more than one domain (ie. MPI rank).");
  78     }
  79     /* Orientation restraints */
  80     if (!MASTER(cr))
  81     {
  82         /* Nothing to do */
  83         return;
  84     }
  85     ms = cr->ms;
  86
  87     od->fc  = ir->orires_fc;
  88     od->nex = 0;
  89     od->S   = NULL;
  90     od->M   = NULL;
  91     od->eig = NULL;
  92     od->v   = NULL;
  93
  94     nr_ex = NULL;
  95
  96     iloop = gmx_mtop_ilistloop_init(mtop);
  97     while (gmx_mtop_ilistloop_next(iloop, &il, &nmol))
  98     {
  99         for (i = 0; i < il[F_ORIRES].nr; i += 3)
 100         {
 101             ex = mtop->ffparams.iparams[il[F_ORIRES].iatoms[i]].orires.ex;
 102             if (ex >= od->nex)
 103             {
 104                 srenew(nr_ex, ex+1);
 105                 for (j = od->nex; j < ex+1; j++)
 106                 {
 107                     nr_ex[j] = 0;
 108                 }
 109                 od->nex = ex+1;
 110             }
 111             nr_ex[ex]++;
 112         }
 113     }
 114     snew(od->S, od->nex);
 115     /* When not doing time averaging, the instaneous and time averaged data
 116      * are indentical and the pointers can point to the same memory.
 117      */
 118     snew(od->Dinsl, od->nr);
 119     if (ms)
 120     {
 121         snew(od->Dins, od->nr);
 122     }
 123     else
 124     {
 125         od->Dins = od->Dinsl;
 126     }
 127
 128     if (ir->orires_tau == 0)
 129     {
 130         od->Dtav  = od->Dins;
 131         od->edt   = 0.0;
 132         od->edt_1 = 1.0;
 133     }
 134     else
 135     {
 136         snew(od->Dtav, od->nr);
 137         od->edt   = exp(-ir->delta_t/ir->orires_tau);
 138         od->edt_1 = 1.0 - od->edt;
 139
 140         /* Extend the state with the orires history */
 141         state->flags           |= (1<<estORIRE_INITF);
 142         state->hist.orire_initf = 1;
 143         state->flags           |= (1<<estORIRE_DTAV);
 144         state->hist.norire_Dtav = od->nr*5;
 145         snew(state->hist.orire_Dtav, state->hist.norire_Dtav);
 146     }
 147
 148     snew(od->oinsl, od->nr);
 149     if (ms)
 150     {
 151         snew(od->oins, od->nr);
 152     }
 153     else
 154     {
 155         od->oins = od->oinsl;
 156     }
 157     if (ir->orires_tau == 0)
 158     {
 159         od->otav = od->oins;
 160     }
 161     else
 162     {
 163         snew(od->otav, od->nr);
 164     }
 165     snew(od->tmp, od->nex);
 166     snew(od->TMP, od->nex);
 167     for (ex = 0; ex < od->nex; ex++)
 168     {
 169         snew(od->TMP[ex], 5);
 170         for (i = 0; i < 5; i++)
 171         {
 172             snew(od->TMP[ex][i], 5);
 173         }
 174     }
 175
 176     od->nref = 0;
 177     for (i = 0; i < mtop->natoms; i++)
 178     {
 179         if (ggrpnr(&mtop->groups, egcORFIT, i) == 0)
 180         {
 181             od->nref++;
 182         }
 183     }
 184     snew(od->mref, od->nref);
 185     snew(od->xref, od->nref);
 186     snew(od->xtmp, od->nref);
 187
 188     snew(od->eig, od->nex*12);
 189
 190     /* Determine the reference structure on the master node.
 191      * Copy it to the other nodes after checking multi compatibility,
 192      * so we are sure the subsystems match before copying.
 193      */
 194     clear_rvec(com);
 195     mtot  = 0.0;
 196     j     = 0;
 197     aloop = gmx_mtop_atomloop_all_init(mtop);
 198     while (gmx_mtop_atomloop_all_next(aloop, &i, &atom))
 199     {
 200         if (mtop->groups.grpnr[egcORFIT] == NULL ||
 201             mtop->groups.grpnr[egcORFIT][i] == 0)
 202         {
 203             /* Not correct for free-energy with changing masses */
 204             od->mref[j] = atom->m;
 205             if (ms == NULL || MASTERSIM(ms))
 206             {
 207                 copy_rvec(xref[i], od->xref[j]);
 208                 for (d = 0; d < DIM; d++)
 209                 {
 210                     com[d] += od->mref[j]*xref[i][d];
 211                 }
 212             }
 213             mtot += od->mref[j];
 214             j++;
 215         }
 216     }
 217     svmul(1.0/mtot, com, com);
 218     if (ms == NULL || MASTERSIM(ms))
 219     {
 220         for (j = 0; j < od->nref; j++)
 221         {
 222             rvec_dec(od->xref[j], com);
 223         }
 224     }
 225
 226     fprintf(fplog, "Found %d orientation experiments\n", od->nex);
 227     for (i = 0; i < od->nex; i++)
 228     {
 229         fprintf(fplog, "  experiment %d has %d restraints\n", i+1, nr_ex[i]);
 230     }
 231
 232     sfree(nr_ex);
 233
 234     fprintf(fplog, "  the fit group consists of %d atoms and has total mass %g\n",
 235             od->nref, mtot);
 236
 237     if (ms)
 238     {
 239         fprintf(fplog, "  the orientation restraints are ensemble averaged over %d systems\n", ms->nsim);
 240
 241         check_multi_int(fplog, ms, od->nr,
 242                         "the number of orientation restraints",
 243                         FALSE);
 244         check_multi_int(fplog, ms, od->nref,
 245                         "the number of fit atoms for orientation restraining",
 246                         FALSE);
 247         check_multi_int(fplog, ms, ir->nsteps, "nsteps", FALSE);
 248         /* Copy the reference coordinates from the master to the other nodes */
 249         gmx_sum_sim(DIM*od->nref, od->xref[0], ms);
 250     }
 251
 252     please_cite(fplog, "Hess2003");
 253 }
 254
 255 void diagonalize_orires_tensors(t_oriresdata *od)
 256 {
 257     int           ex, i, j, nrot, ord[DIM], t;
 258     matrix        S, TMP;
 259
 260     if (od->M == NULL)
 261     {
 262         snew(od->M, DIM);
 263         for (i = 0; i < DIM; i++)
 264         {
 265             snew(od->M[i], DIM);
 266         }
 267         snew(od->eig_diag, DIM);
 268         snew(od->v, DIM);
 269         for (i = 0; i < DIM; i++)
 270         {
 271             snew(od->v[i], DIM);
 272         }
 273     }
 274
 275     for (ex = 0; ex < od->nex; ex++)
 276     {
 277         /* Rotate the S tensor back to the reference frame */
 278         mmul(od->R, od->S[ex], TMP);
 279         mtmul(TMP, od->R, S);
 280         for (i = 0; i < DIM; i++)
 281         {
 282             for (j = 0; j < DIM; j++)
 283             {
 284                 od->M[i][j] = S[i][j];
 285             }
 286         }
 287
 288         jacobi(od->M, DIM, od->eig_diag, od->v, &nrot);
 289
 290         for (i = 0; i < DIM; i++)
 291         {
 292             ord[i] = i;
 293         }
 294         for (i = 0; i < DIM; i++)
 295         {
 296             for (j = i+1; j < DIM; j++)
 297             {
 298                 if (sqr(od->eig_diag[ord[j]]) > sqr(od->eig_diag[ord[i]]))
 299                 {
 300                     t      = ord[i];
 301                     ord[i] = ord[j];
 302                     ord[j] = t;
 303                 }
 304             }
 305         }
 306
 307         for (i = 0; i < DIM; i++)
 308         {
 309             od->eig[ex*12 + i] = od->eig_diag[ord[i]];
 310         }
 311         for (i = 0; i < DIM; i++)
 312         {
 313             for (j = 0; j < DIM; j++)
 314             {
 315                 od->eig[ex*12 + 3 + 3*i + j] = od->v[j][ord[i]];
 316             }
 317         }
 318     }
 319 }
 320
 321 void print_orires_log(FILE *log, t_oriresdata *od)
 322 {
 323     int   ex, i;
 324     real *eig;
 325
 326     diagonalize_orires_tensors(od);
 327
 328     for (ex = 0; ex < od->nex; ex++)
 329     {
 330         eig = od->eig + ex*12;
 331         fprintf(log, "  Orientation experiment %d:\n", ex+1);
 332         fprintf(log, "    order parameter: %g\n", eig[0]);
 333         for (i = 0; i < DIM; i++)
 334         {
 335             fprintf(log, "    eig: %6.3f   %6.3f %6.3f %6.3f\n",
 336                     (eig[0] != 0) ? eig[i]/eig[0] : eig[i],
 337                     eig[DIM+i*DIM+XX],
 338                     eig[DIM+i*DIM+YY],
 339                     eig[DIM+i*DIM+ZZ]);
 340         }
 341         fprintf(log, "\n");
 342     }
 343 }
 344
 345 real calc_orires_dev(const gmx_multisim_t *ms,
 346                      int nfa, const t_iatom forceatoms[], const t_iparams ip[],
 347                      const t_mdatoms *md, const rvec x[], const t_pbc *pbc,
 348                      t_fcdata *fcd, history_t *hist)
 349 {
 350     int              fa, d, i, j, type, ex, nref;
 351     real             edt, edt_1, invn, pfac, r2, invr, corrfac, weight, wsv2, sw, dev;
 352     tensor          *S, R, TMP;
 353     rvec5           *Dinsl, *Dins, *Dtav, *rhs;
 354     real            *mref, ***T;
 355     double           mtot;
 356     rvec            *xref, *xtmp, com, r_unrot, r;
 357     t_oriresdata    *od;
 358     gmx_bool         bTAV;
 359     const real       two_thr = 2.0/3.0;
 360
 361     od = &(fcd->orires);
 362
 363     if (od->nr == 0)
 364     {
 365         /* This means that this is not the master node */
 366         gmx_fatal(FARGS, "Orientation restraints are only supported on the master node, use less processors");
 367     }
 368
 369     bTAV  = (od->edt != 0);
 370     edt   = od->edt;
 371     edt_1 = od->edt_1;
 372     S     = od->S;
 373     Dinsl = od->Dinsl;
 374     Dins  = od->Dins;
 375     Dtav  = od->Dtav;
 376     T     = od->TMP;
 377     rhs   = od->tmp;
 378     nref  = od->nref;
 379     mref  = od->mref;
 380     xref  = od->xref;
 381     xtmp  = od->xtmp;
 382
 383     if (bTAV)
 384     {
 385         od->exp_min_t_tau = hist->orire_initf*edt;
 386
 387         /* Correction factor to correct for the lack of history
 388          * at short times.
 389          */
 390         corrfac = 1.0/(1.0 - od->exp_min_t_tau);
 391     }
 392     else
 393     {
 394         corrfac = 1.0;
 395     }
 396
 397     if (ms)
 398     {
 399         invn = 1.0/ms->nsim;
 400     }
 401     else
 402     {
 403         invn = 1.0;
 404     }
 405
 406     clear_rvec(com);
 407     mtot = 0;
 408     j    = 0;
 409     for (i = 0; i < md->nr; i++)
 410     {
 411         if (md->cORF[i] == 0)
 412         {
 413             copy_rvec(x[i], xtmp[j]);
 414             mref[j] = md->massT[i];
 415             for (d = 0; d < DIM; d++)
 416             {
 417                 com[d] += mref[j]*xref[j][d];
 418             }
 419             mtot += mref[j];
 420             j++;
 421         }
 422     }
 423     svmul(1.0/mtot, com, com);
 424     for (j = 0; j < nref; j++)
 425     {
 426         rvec_dec(xtmp[j], com);
 427     }
 428     /* Calculate the rotation matrix to rotate x to the reference orientation */
 429     calc_fit_R(DIM, nref, mref, xref, xtmp, R);
 430     copy_mat(R, od->R);
 431
 432     d = 0;
 433     for (fa = 0; fa < nfa; fa += 3)
 434     {
 435         type = forceatoms[fa];
 436         if (pbc)
 437         {
 438             pbc_dx_aiuc(pbc, x[forceatoms[fa+1]], x[forceatoms[fa+2]], r_unrot);
 439         }
 440         else
 441         {
 442             rvec_sub(x[forceatoms[fa+1]], x[forceatoms[fa+2]], r_unrot);
 443         }
 444         mvmul(R, r_unrot, r);
 445         r2   = norm2(r);
 446         invr = gmx_invsqrt(r2);
 447         /* Calculate the prefactor for the D tensor, this includes the factor 3! */
 448         pfac = ip[type].orires.c*invr*invr*3;
 449         for (i = 0; i < ip[type].orires.power; i++)
 450         {
 451             pfac *= invr;
 452         }
 453         Dinsl[d][0] = pfac*(2*r[0]*r[0] + r[1]*r[1] - r2);
 454         Dinsl[d][1] = pfac*(2*r[0]*r[1]);
 455         Dinsl[d][2] = pfac*(2*r[0]*r[2]);
 456         Dinsl[d][3] = pfac*(2*r[1]*r[1] + r[0]*r[0] - r2);
 457         Dinsl[d][4] = pfac*(2*r[1]*r[2]);
 458
 459         if (ms)
 460         {
 461             for (i = 0; i < 5; i++)
 462             {
 463                 Dins[d][i] = Dinsl[d][i]*invn;
 464             }
 465         }
 466
 467         d++;
 468     }
 469
 470     if (ms)
 471     {
 472         gmx_sum_sim(5*od->nr, Dins[0], ms);
 473     }
 474
 475     /* Calculate the order tensor S for each experiment via optimization */
 476     for (ex = 0; ex < od->nex; ex++)
 477     {
 478         for (i = 0; i < 5; i++)
 479         {
 480             rhs[ex][i] = 0;
 481             for (j = 0; j <= i; j++)
 482             {
 483                 T[ex][i][j] = 0;
 484             }
 485         }
 486     }
 487     d = 0;
 488     for (fa = 0; fa < nfa; fa += 3)
 489     {
 490         if (bTAV)
 491         {
 492             /* Here we update Dtav in t_fcdata using the data in history_t.
 493              * Thus the results stay correct when this routine
 494              * is called multiple times.
 495              */
 496             for (i = 0; i < 5; i++)
 497             {
 498                 Dtav[d][i] = edt*hist->orire_Dtav[d*5+i] + edt_1*Dins[d][i];
 499             }
 500         }
 501
 502         type   = forceatoms[fa];
 503         ex     = ip[type].orires.ex;
 504         weight = ip[type].orires.kfac;
 505         /* Calculate the vector rhs and half the matrix T for the 5 equations */
 506         for (i = 0; i < 5; i++)
 507         {
 508             rhs[ex][i] += Dtav[d][i]*ip[type].orires.obs*weight;
 509             for (j = 0; j <= i; j++)
 510             {
 511                 T[ex][i][j] += Dtav[d][i]*Dtav[d][j]*weight;
 512             }
 513         }
 514         d++;
 515     }
 516     /* Now we have all the data we can calculate S */
 517     for (ex = 0; ex < od->nex; ex++)
 518     {
 519         /* Correct corrfac and copy one half of T to the other half */
 520         for (i = 0; i < 5; i++)
 521         {
 522             rhs[ex][i]  *= corrfac;
 523             T[ex][i][i] *= sqr(corrfac);
 524             for (j = 0; j < i; j++)
 525             {
 526                 T[ex][i][j] *= sqr(corrfac);
 527                 T[ex][j][i]  = T[ex][i][j];
 528             }
 529         }
 530         m_inv_gen(T[ex], 5, T[ex]);
 531         /* Calculate the orientation tensor S for this experiment */
 532         S[ex][0][0] = 0;
 533         S[ex][0][1] = 0;
 534         S[ex][0][2] = 0;
 535         S[ex][1][1] = 0;
 536         S[ex][1][2] = 0;
 537         for (i = 0; i < 5; i++)
 538         {
 539             S[ex][0][0] += 1.5*T[ex][0][i]*rhs[ex][i];
 540             S[ex][0][1] += 1.5*T[ex][1][i]*rhs[ex][i];
 541             S[ex][0][2] += 1.5*T[ex][2][i]*rhs[ex][i];
 542             S[ex][1][1] += 1.5*T[ex][3][i]*rhs[ex][i];
 543             S[ex][1][2] += 1.5*T[ex][4][i]*rhs[ex][i];
 544         }
 545         S[ex][1][0] = S[ex][0][1];
 546         S[ex][2][0] = S[ex][0][2];
 547         S[ex][2][1] = S[ex][1][2];
 548         S[ex][2][2] = -S[ex][0][0] - S[ex][1][1];
 549     }
 550
 551     wsv2 = 0;
 552     sw   = 0;
 553
 554     d = 0;
 555     for (fa = 0; fa < nfa; fa += 3)
 556     {
 557         type = forceatoms[fa];
 558         ex   = ip[type].orires.ex;
 559
 560         od->otav[d] = two_thr*
 561             corrfac*(S[ex][0][0]*Dtav[d][0] + S[ex][0][1]*Dtav[d][1] +
 562                      S[ex][0][2]*Dtav[d][2] + S[ex][1][1]*Dtav[d][3] +
 563                      S[ex][1][2]*Dtav[d][4]);
 564         if (bTAV)
 565         {
 566             od->oins[d] = two_thr*(S[ex][0][0]*Dins[d][0] + S[ex][0][1]*Dins[d][1] +
 567                                    S[ex][0][2]*Dins[d][2] + S[ex][1][1]*Dins[d][3] +
 568                                    S[ex][1][2]*Dins[d][4]);
 569         }
 570         if (ms)
 571         {
 572             /* When ensemble averaging is used recalculate the local orientation
 573              * for output to the energy file.
 574              */
 575             od->oinsl[d] = two_thr*
 576                 (S[ex][0][0]*Dinsl[d][0] + S[ex][0][1]*Dinsl[d][1] +
 577                  S[ex][0][2]*Dinsl[d][2] + S[ex][1][1]*Dinsl[d][3] +
 578                  S[ex][1][2]*Dinsl[d][4]);
 579         }
 580
 581         dev = od->otav[d] - ip[type].orires.obs;
 582
 583         wsv2 += ip[type].orires.kfac*sqr(dev);
 584         sw   += ip[type].orires.kfac;
 585
 586         d++;
 587     }
 588     od->rmsdev = sqrt(wsv2/sw);
 589
 590     /* Rotate the S matrices back, so we get the correct grad(tr(S D)) */
 591     for (ex = 0; ex < od->nex; ex++)
 592     {
 593         tmmul(R, S[ex], TMP);
 594         mmul(TMP, R, S[ex]);
 595     }
 596
 597     return od->rmsdev;
 598
 599     /* Approx. 120*nfa/3 flops */
 600 }
 601
 602 real orires(int nfa, const t_iatom forceatoms[], const t_iparams ip[],
 603             const rvec x[], rvec f[], rvec fshift[],
 604             const t_pbc *pbc, const t_graph *g,
 605             real gmx_unused lambda, real gmx_unused *dvdlambda,
 606             const t_mdatoms gmx_unused *md, t_fcdata *fcd,
 607             int gmx_unused *global_atom_index)
 608 {
 609     atom_id             ai, aj;
 610     int                 fa, d, i, type, ex, power, ki = CENTRAL;
 611     ivec                dt;
 612     real                r2, invr, invr2, fc, smooth_fc, dev, devins, pfac;
 613     rvec                r, Sr, fij;
 614     real                vtot;
 615     const t_oriresdata *od;
 616     gmx_bool            bTAV;
 617
 618     vtot = 0;
 619     od   = &(fcd->orires);
 620
 621     if (od->fc != 0)
 622     {
 623         bTAV = (od->edt != 0);
 624
 625         smooth_fc = od->fc;
 626         if (bTAV)
 627         {
 628             /* Smoothly switch on the restraining when time averaging is used */
 629             smooth_fc *= (1.0 - od->exp_min_t_tau);
 630         }
 631
 632         d = 0;
 633         for (fa = 0; fa < nfa; fa += 3)
 634         {
 635             type  = forceatoms[fa];
 636             ai    = forceatoms[fa+1];
 637             aj    = forceatoms[fa+2];
 638             if (pbc)
 639             {
 640                 ki = pbc_dx_aiuc(pbc, x[ai], x[aj], r);
 641             }
 642             else
 643             {
 644                 rvec_sub(x[ai], x[aj], r);
 645             }
 646             r2    = norm2(r);
 647             invr  = gmx_invsqrt(r2);
 648             invr2 = invr*invr;
 649             ex    = ip[type].orires.ex;
 650             power = ip[type].orires.power;
 651             fc    = smooth_fc*ip[type].orires.kfac;
 652             dev   = od->otav[d] - ip[type].orires.obs;
 653
 654             /* NOTE:
 655              * there is no real potential when time averaging is applied
 656              */
 657             vtot += 0.5*fc*sqr(dev);
 658
 659             if (bTAV)
 660             {
 661                 /* Calculate the force as the sqrt of tav times instantaneous */
 662                 devins = od->oins[d] - ip[type].orires.obs;
 663                 if (dev*devins <= 0)
 664                 {
 665                     dev = 0;
 666                 }
 667                 else
 668                 {
 669                     dev = sqrt(dev*devins);
 670                     if (devins < 0)
 671                     {
 672                         dev = -dev;
 673                     }
 674                 }
 675             }
 676
 677             pfac  = fc*ip[type].orires.c*invr2;
 678             for (i = 0; i < power; i++)
 679             {
 680                 pfac *= invr;
 681             }
 682             mvmul(od->S[ex], r, Sr);
 683             for (i = 0; i < DIM; i++)
 684             {
 685                 fij[i] =
 686                     -pfac*dev*(4*Sr[i] - 2*(2+power)*invr2*iprod(Sr, r)*r[i]);
 687             }
 688
 689             if (g)
 690             {
 691                 ivec_sub(SHIFT_IVEC(g, ai), SHIFT_IVEC(g, aj), dt);
 692                 ki = IVEC2IS(dt);
 693             }
 694
 695             for (i = 0; i < DIM; i++)
 696             {
 697                 f[ai][i]           += fij[i];
 698                 f[aj][i]           -= fij[i];
 699                 fshift[ki][i]      += fij[i];
 700                 fshift[CENTRAL][i] -= fij[i];
 701             }
 702             d++;
 703         }
 704     }
 705
 706     return vtot;
 707
 708     /* Approx. 80*nfa/3 flops */
 709 }
 710
 711 void update_orires_history(t_fcdata *fcd, history_t *hist)
 712 {
 713     t_oriresdata *od;
 714     int           pair, i;
 715
 716     od = &(fcd->orires);
 717     if (od->edt != 0)
 718     {
 719         /* Copy the new time averages that have been calculated
 720          *  in calc_orires_dev.
 721          */
 722         hist->orire_initf = od->exp_min_t_tau;
 723         for (pair = 0; pair < od->nr; pair++)
 724         {
 725             for (i = 0; i < 5; i++)
 726             {
 727                 hist->orire_Dtav[pair*5+i] = od->Dtav[pair][i];
 728             }
 729         }
 730     }
 731 }