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 "gmx_fatal.h"
  42 #include "vec.h"
  43
  44 void reset_nlistheuristics(gmx_nlheur_t *nlh,gmx_large_int_t step)
  45 {
  46     nlh->lt_runav  = 0;
  47     nlh->lt_runav2 = 0;
  48     nlh->step_nscheck = step;
  49 }
  50
  51 void init_nlistheuristics(gmx_nlheur_t *nlh,
  52                           gmx_bool bGStatEveryStep,gmx_large_int_t step)
  53 {
  54     nlh->bGStatEveryStep = bGStatEveryStep;
  55     nlh->nns       = 0;
  56     nlh->nabnsb    = 0;
  57     nlh->s1        = 0;
  58     nlh->s2        = 0;
  59     nlh->ab        = 0;
  60
  61     reset_nlistheuristics(nlh,step);
  62 }
  63
  64 void update_nliststatistics(gmx_nlheur_t *nlh,gmx_large_int_t step)
  65 {
  66     gmx_large_int_t nl_lt;
  67     char sbuf[STEPSTRSIZE],sbuf2[STEPSTRSIZE];
  68
  69     /* Determine the neighbor list life time */
  70     nl_lt = step - nlh->step_ns;
  71     if (debug)
  72     {
  73         fprintf(debug,"%d atoms beyond ns buffer, updating neighbor list after %s steps\n",nlh->nabnsb,gmx_step_str(nl_lt,sbuf));
  74     }
  75     nlh->nns++;
  76     nlh->s1 += nl_lt;
  77     nlh->s2 += nl_lt*nl_lt;
  78     nlh->ab += nlh->nabnsb;
  79     if (nlh->lt_runav == 0)
  80     {
  81         nlh->lt_runav  = nl_lt;
  82         /* Initialize the fluctuation average
  83          * such that at startup we check after 0 steps.
  84          */
  85         nlh->lt_runav2 = sqr(nl_lt/2.0);
  86     }
  87     /* Running average with 0.9 gives an exp. history of 9.5 */
  88     nlh->lt_runav2 = 0.9*nlh->lt_runav2 + 0.1*sqr(nlh->lt_runav - nl_lt);
  89     nlh->lt_runav  = 0.9*nlh->lt_runav  + 0.1*nl_lt;
  90     if (nlh->bGStatEveryStep)
  91     {
  92         /* Always check the nlist validity */
  93         nlh->step_nscheck = step;
  94     }
  95     else
  96     {
  97         /* We check after:  <life time> - 2*sigma
  98          * The factor 2 is quite conservative,
  99          * but we assume that with nstlist=-1 the user
 100          * prefers exact integration over performance.
 101          */
 102         nlh->step_nscheck = step
 103                   + (int)(nlh->lt_runav - 2.0*sqrt(nlh->lt_runav2)) - 1;
 104     }
 105     if (debug)
 106     {
 107         fprintf(debug,"nlist life time %s run av. %4.1f sig %3.1f check %s check with -gcom %d\n",
 108                 gmx_step_str(nl_lt,sbuf),nlh->lt_runav,sqrt(nlh->lt_runav2),
 109                 gmx_step_str(nlh->step_nscheck-step+1,sbuf2),
 110                 (int)(nlh->lt_runav - 2.0*sqrt(nlh->lt_runav2)));
 111     }
 112 }
 113
 114 void set_nlistheuristics(gmx_nlheur_t *nlh,gmx_bool bReset,gmx_large_int_t step)
 115 {
 116     int d;
 117
 118     if (bReset)
 119     {
 120         reset_nlistheuristics(nlh,step);
 121     }
 122     else
 123     {
 124         update_nliststatistics(nlh,step);
 125     }
 126
 127     nlh->step_ns = step;
 128     /* Initialize the cumulative coordinate scaling matrix */
 129     clear_mat(nlh->scale_tot);
 130     for(d=0; d<DIM; d++)
 131     {
 132         nlh->scale_tot[d][d] = 1.0;
 133     }
 134 }