src/gromacs/mdlib/nlistheuristics.c

   1 /* -*- mode: c; tab-width: 4; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 4; c-file-style: "stroustrup"; -*-
   2  *
   3  *
   4  *                This source code is part of
   5  *
   6  *                 G   R   O   M   A   C   S
   7  *
   8  *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
   9  *
  10  *                        VERSION 3.2.0
  11  * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
  12  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
  13  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team,
  14  * check out http://www.gromacs.org for more information.
  15
  16  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  17  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  18  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  19  * of the License, or (at your option) any later version.
  20  *
  21  * If you want to redistribute modifications, please consider that
  22  * scientific software is very special. Version control is crucial -
  23  * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
  24  * inclusion in the official distribution, but derived work must not
  25  * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
  26  * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
  27  *
  28  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  29  * the papers on the package - you can find them in the top README file.
  30  *
  31  * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
  32  *
  33  * And Hey:
  34  * Gallium Rubidium Oxygen Manganese Argon Carbon Silicon
  35  */
  36 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  37 #include <config.h>
  38 #endif
  39
  40 #include "typedefs.h"
  41 #include "types/nlistheuristics.h"
  42 #include "gmx_fatal.h"
  43 #include "vec.h"
  44
  45 void reset_nlistheuristics(gmx_nlheur_t *nlh, gmx_large_int_t step)
  46 {
  47     nlh->lt_runav     = 0;
  48     nlh->lt_runav2    = 0;
  49     nlh->step_nscheck = step;
  50 }
  51
  52 void init_nlistheuristics(gmx_nlheur_t *nlh,
  53                           gmx_bool bGStatEveryStep, gmx_large_int_t step)
  54 {
  55     nlh->bGStatEveryStep = bGStatEveryStep;
  56     nlh->nns             = 0;
  57     nlh->nabnsb          = 0;
  58     nlh->s1              = 0;
  59     nlh->s2              = 0;
  60     nlh->ab              = 0;
  61
  62     reset_nlistheuristics(nlh, step);
  63 }
  64
  65 void update_nliststatistics(gmx_nlheur_t *nlh, gmx_large_int_t step)
  66 {
  67     gmx_large_int_t nl_lt;
  68     char            sbuf[STEPSTRSIZE], sbuf2[STEPSTRSIZE];
  69
  70     /* Determine the neighbor list life time */
  71     nl_lt = step - nlh->step_ns;
  72     if (debug)
  73     {
  74         fprintf(debug, "%d atoms beyond ns buffer, updating neighbor list after %s steps\n", nlh->nabnsb, gmx_step_str(nl_lt, sbuf));
  75     }
  76     nlh->nns++;
  77     nlh->s1 += nl_lt;
  78     nlh->s2 += nl_lt*nl_lt;
  79     nlh->ab += nlh->nabnsb;
  80     if (nlh->lt_runav == 0)
  81     {
  82         nlh->lt_runav  = nl_lt;
  83         /* Initialize the fluctuation average
  84          * such that at startup we check after 0 steps.
  85          */
  86         nlh->lt_runav2 = sqr(nl_lt/2.0);
  87     }
  88     /* Running average with 0.9 gives an exp. history of 9.5 */
  89     nlh->lt_runav2 = 0.9*nlh->lt_runav2 + 0.1*sqr(nlh->lt_runav - nl_lt);
  90     nlh->lt_runav  = 0.9*nlh->lt_runav  + 0.1*nl_lt;
  91     if (nlh->bGStatEveryStep)
  92     {
  93         /* Always check the nlist validity */
  94         nlh->step_nscheck = step;
  95     }
  96     else
  97     {
  98         /* We check after:  <life time> - 2*sigma
  99          * The factor 2 is quite conservative,
 100          * but we assume that with nstlist=-1 the user
 101          * prefers exact integration over performance.
 102          */
 103         nlh->step_nscheck = step
 104             + (int)(nlh->lt_runav - 2.0*sqrt(nlh->lt_runav2)) - 1;
 105     }
 106     if (debug)
 107     {
 108         fprintf(debug, "nlist life time %s run av. %4.1f sig %3.1f check %s check with -gcom %d\n",
 109                 gmx_step_str(nl_lt, sbuf), nlh->lt_runav, sqrt(nlh->lt_runav2),
 110                 gmx_step_str(nlh->step_nscheck-step+1, sbuf2),
 111                 (int)(nlh->lt_runav - 2.0*sqrt(nlh->lt_runav2)));
 112     }
 113 }
 114
 115 void set_nlistheuristics(gmx_nlheur_t *nlh, gmx_bool bReset, gmx_large_int_t step)
 116 {
 117     int d;
 118
 119     if (bReset)
 120     {
 121         reset_nlistheuristics(nlh, step);
 122     }
 123     else
 124     {
 125         update_nliststatistics(nlh, step);
 126     }
 127
 128     nlh->step_ns = step;
 129     /* Initialize the cumulative coordinate scaling matrix */
 130     clear_mat(nlh->scale_tot);
 131     for (d = 0; d < DIM; d++)
 132     {
 133         nlh->scale_tot[d][d] = 1.0;
 134     }
 135 }