src/spacetimecorr.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2013,2014,2015, 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  * Implements gmx::analysismodules::Freevolume.
  38  *
  39  * \author Titov Anatoly <Wapuk-cobaka@yandex.ru>
  40  * \ingroup module_trajectoryanalysis
  41  */
  42
  43
  44 #include <iostream>
  45 #include <algorithm>
  46 #include <vector>
  47 #include <math.h>
  48 #include <cmath>
  49 #include <string>
  50 #include <sstream>
  51
  52 #include <gromacs/trajectoryanalysis.h>
  53 #include <gromacs/utility/smalloc.h>
  54 #include <gromacs/math/do_fit.h>
  55 #include <gromacs/trajectoryanalysis/topologyinformation.h>
  56 #include "gromacs/topology/topology.h"
  57 #include "gromacs/topology/index.h"
  58
  59 using namespace gmx;
  60
  61 using gmx::RVec;
  62
  63 const std::vector< std::vector< std::vector< double > > > read_correlation_matrix_file(const char* file_name, unsigned long size, unsigned int length)
  64 {
  65     FILE *file;
  66     std::vector< std::vector< std::vector< double > > > crrlts;
  67     file = std::fopen(file_name, "r+");
  68     std::vector< double > c;
  69     c.resize(size, 0);
  70     std::vector< std::vector< double > > b;
  71     b.resize(size, c);
  72     crrlts.resize(length + 1, b);
  73     char a[100];
  74     std::cout << "reading correlations from a file:\n";
  75     for (unsigned int i = 0; i < length + 1; i++) {
  76         //char *t1 = std::fgets(a, 100, file);
  77         int t0 = 0, t1 = std::fscanf(file, "%d\n", &t0);
  78         std::cout << t0 << " | ";
  79         if (i % 100 == 0) {
  80             std::cout << "\n";
  81         }
  82         for (unsigned int j = 0; j < size; j++) {
  83             for (unsigned int f = 0; f < size; f++) {
  84                 int t2 = std::fscanf(file, "%lf ", &crrlts[i][j][f]);
  85             }
  86         }
  87     }
  88     std::fclose(file);
  89     std::cout << "\n";
  90     return crrlts;
  91 }
  92
  93 template< typename T >
  94 unsigned int posSrch(std::vector< T > a, T b) {
  95     for (unsigned i01 = 0; i01 < a.size(); i01++) {
  96         if (a[01] == b) {
  97             return i01;
  98             break;
  99         }
 100     }
 101     return a.size() + 1;
 102 }
 103
 104 void make_rout_file(double crl_border, std::vector< int > indx, std::vector< std::string > resNames, std::vector< std::vector< std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > > > rout, const char* file_name01)
 105 {
 106     FILE *file01;
 107     file01 = std::fopen(file_name01, "w+");
 108
 109     unsigned int f;
 110     std::vector< std::tuple< int, int, std::vector< int > > > table;
 111
 112     for (unsigned int i01 = 0; i01 < rout.size(); i01++) {
 113         f = i01;
 114         for (unsigned int i02 = i01 + 1; i02 <rout.size(); i02++) {
 115             if (rout[i02] == rout[i01]) {
 116                 f = i02;
 117             } else {
 118                 break;
 119             }
 120         }
 121         if (i01 == f) {
 122             std::fprintf(file01, "tau = %d | correlations >= %0.2f\n\n", i01, crl_border);
 123         } else {
 124             std::fprintf(file01, "tau = [%d ; %d] | correlations >= %0.2f\n\n", i01, f, crl_border);
 125         }
 126         for (unsigned int i02 = 0; i02 < rout[i01].size(); i02++) {
 127             for (unsigned int i03 = 0; i03 < rout[i01][i02].size(); i03++) {
 128                 std::fprintf(file01, "cgo_arrow (id %3d), (id %3d), radius=0.15\n", indx[rout[i01][i02][i03].first] + 1, indx[rout[i01][i02][i03].second] + 1);
 129             }
 130             std::fprintf(file01, "\n");
 131         }
 132         table.resize(0);
 133         for (unsigned int i02 = 0; i02 < rout[i01].size(); i02++) {
 134             for (unsigned int i03 = 0; i03 < rout[i01][i02].size(); i03++) {
 135                 bool flag = true;
 136                 for (unsigned int i04 = 0; i04 < table.size(); i04++) {
 137                     if (std::get<0>(table[i04]) == indx[rout[i01][i02][i03].first] + 1) {
 138                         std::get<1>(table[i04])++;
 139                         std::get<2>(table[i04]).push_back(indx[rout[i01][i02][i03].second] + 1);
 140                         flag = false;
 141                     } else if (std::get<0>(table[i04]) == indx[rout[i01][i02][i03].second] + 1) {
 142                         std::get<1>(table[i04])++;
 143                         std::get<2>(table[i04]).push_back(indx[rout[i01][i02][i03].first] + 1);
 144                         flag = false;
 145                     }
 146                 }
 147                 if (flag) {
 148                     std::vector< int > a;
 149                     a.resize(0);
 150                     a.push_back(indx[rout[i01][i02][i03].second] + 1);
 151                     table.push_back(std::make_tuple(indx[rout[i01][i02][i03].first] + 1, 1, a));
 152                     a.resize(0);
 153                     a.push_back(indx[rout[i01][i02][i03].first] + 1);
 154                     table.push_back(std::make_tuple(indx[rout[i01][i02][i03].second] + 1, 1, a));
 155                 }
 156             }
 157         }
 158         for (unsigned int i02 = 0; i02 < table.size(); i02++) {
 159             std::fprintf(file01, "residue %s connections %d | ", (resNames[posSrch(indx, std::get<0>(table[i02]))]).c_str(), std::get<1>(table[i02]));
 160             for (unsigned int i03 = 0; i03 < std::get<2>(table[i03]).size(); i03++) {
 161                 std::fprintf(file01, "%s ", (resNames[posSrch(indx, std::get<2>(table[i02])[i03])]).c_str());
 162             }
 163             std::fprintf(file01, "\n");
 164         }
 165
 166         /*
 167          *
 168          *
 169          * добавить вывод разницы в плане что +, а что -
 170          *
 171          *
 172          *
 173          */
 174
 175
 176     }
 177
 178     std::fclose(file01);
 179 }
 180
 181 bool mysortfunc (std::vector< int > a, std::vector< int > b) {
 182     return (a.size() > b.size());
 183 }
 184
 185 bool isitsubset (std::vector< int > a, std::vector< int > b) {
 186     if (b.size() == 0) {
 187         return true;
 188     }
 189     std::sort(a.begin(), a.end());
 190     std::sort(b.begin(), b.end());
 191     unsigned int k = 0;
 192     for (unsigned int i = 0; i < a.size(); i++) {
 193         if (b[k] == a[i]) {
 194             k++;
 195         }
 196     }
 197     if (k == b.size()) {
 198         return true;
 199     } else {
 200         return false;
 201     }
 202 }
 203
 204 void correlation_evaluation(const std::vector< RVec > ref, const std::vector< std::vector< RVec > > trajectory, const unsigned int tauE, const unsigned int window_size, const char* file_name) {
 205     std::vector< std::vector< std::vector< double > > > crl;
 206     std::vector< std::vector< RVec > > trj;
 207
 208     for (unsigned int istart = 0; istart < trajectory.size() - window_size - tauE; istart++) {
 209         trj.clear();
 210         trj.resize(window_size + tauE);
 211         for (unsigned int i = 0; i < window_size + tauE; i++) {
 212             for (unsigned int j = 0; j < trajectory[i].size(); j++) {
 213                 trj[i].push_back(trajectory[i + istart][j]);
 214             }
 215         }
 216         crl.resize(tauE + 1);
 217         for (unsigned int i = 0; i < crl.size(); i++) {
 218             crl[i].resize(trajectory.front().size());
 219             for (unsigned int j = 0; j < trajectory.front().size(); j++) {
 220                 crl[i][j].resize(trajectory.front().size());
 221                 for (unsigned int k = 0; k < trajectory.front().size(); k++) {
 222                     crl[i][j][k] = 0.;
 223                 }
 224             }
 225         }
 226         #pragma omp parallel for ordered schedule(dynamic) shared(crl) firstprivate(trj, ref)
 227         for (unsigned int i = 0; i <= tauE; i++) {
 228             std::vector< std::vector< double > > a, b, c;
 229             std::vector< double > d;
 230             d.resize(0);
 231             for (unsigned int j = 0; j < trajectory.front().size(); j++) {
 232                 a.push_back(d);
 233                 b.push_back(d);
 234                 c.push_back(d);
 235                 for (unsigned int k = 0; k < trajectory.front().size(); k++) {
 236                     a[j].push_back(0.);
 237                     b[j].push_back(0.);
 238                     c[j].push_back(0.);
 239                 }
 240             }
 241             for (unsigned int j = 0; j < trj.size() - tauE; j++) {
 242                 for (unsigned int f1 = 0; f1 < trj.front().size(); f1++) {
 243                     for (unsigned int f2 = 0; f2 < trj.front().size(); f2++) {
 244                         RVec temp1, temp2;
 245                         temp1 = trj[j][f1] - ref[f1];
 246                         temp2 = trj[j + i][f2] - ref[f2];
 247                         a[f1][f2] +=    (static_cast<double>(temp1[0]) * static_cast<double>(temp2[0]) +
 248                                         static_cast<double>(temp1[1]) * static_cast<double>(temp2[1]) +
 249                                         static_cast<double>(temp1[2]) * static_cast<double>(temp2[2]));
 250                         b[f1][f2] +=    (static_cast<double>(temp1[0]) * static_cast<double>(temp1[0]) +
 251                                         static_cast<double>(temp1[1]) * static_cast<double>(temp1[1]) +
 252                                         static_cast<double>(temp1[2]) * static_cast<double>(temp1[2]));
 253                         c[f1][f2] +=    (static_cast<double>(temp2[0]) * static_cast<double>(temp2[0]) +
 254                                         static_cast<double>(temp2[1]) * static_cast<double>(temp2[1]) +
 255                                         static_cast<double>(temp2[2]) * static_cast<double>(temp2[2]));
 256                     }
 257                 }
 258             }
 259             for (unsigned int j = 0; j < trj.front().size(); j++) {
 260                 for (unsigned int f = 0; f < trj.front().size(); f++) {
 261                     crl[i][j][f] = a[j][f] / (std::sqrt(b[j][f] * c[j][f]));
 262                 }
 263             }
 264             /*std::cout << i << " | ";
 265             if (i % 25 == 0) {
 266                 std::cout << "\n";
 267             }*/
 268         }
 269         #pragma omp barrier
 270
 271         //
 272         // запись блока в память
 273         // заход на новый круг
 274         //
 275
 276         std::cout << "crl calc " << istart << "\n";
 277
 278         for (unsigned int i1 = 0; i1 < crl.size(); i1++) {
 279                     for (unsigned int i2 = 0; i2 < crl[i1].size(); i2++) {
 280                         for (unsigned int i3 = 0; i3 < crl[i1][i2].size(); i3++) {
 281                             crl[i1][i2][i3] = std::round(crl[i1][i2][i3] * 10000) / 10000;
 282                         }
 283                     }
 284         }
 285
 286
 287         FILE *file;
 288         file = std::fopen(file_name, "a");
 289         for (unsigned int i = 0; i < crl.size(); i++) {
 290             std::fprintf(file, "%d %d\n", istart, i);
 291             for (unsigned int j = 0; j < crl[i].size(); j++) {
 292                 for (unsigned int f = 0; f < crl[i][j].size(); f++) {
 293                     std::fprintf(file, "%.6f ", crl[i][j][f]); //~16
 294                 }
 295                 std::fprintf(file, "\n");
 296             }
 297         }
 298         std::fclose(file);
 299         std::cout << "\n";
 300
 301         std::cout << "file input " << istart << "\n";
 302
 303         //
 304         // запись блока в память
 305         // заход на новый круг
 306         //
 307
 308     }
 309     std::cout << "\n";
 310 }
 311
 312 void graph_calculation( std::vector< std::vector< std::pair< double, long int > > > &graph, std::vector< std::vector< unsigned int > > &s_graph,
 313                         std::vector< std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > > &s_graph_rbr,
 314                         const std::vector< RVec > ref,
 315                         const std::vector< std::vector< std::vector<double > > > crl,
 316                         const double crl_b, const double e_rad, const unsigned int tauB, const unsigned int tauE) {
 317     graph.resize(ref.size());
 318     for (unsigned int i = 0; i < ref.size(); i++) {
 319         graph[i].resize(ref.size(), std::make_pair(0, -1));
 320     }
 321     RVec temp;
 322     for (unsigned int i = tauB; i <= tauE; i++) {
 323         for (unsigned int j = 0; j < ref.size(); j++) {
 324             for (unsigned int f = j; f < ref.size(); f++) {
 325                 temp = ref[i] - ref[f];
 326                 if (std::max(std::abs(crl[i][j][f]), std::abs(crl[i][f][j])) >= crl_b &&
 327                     static_cast<double>(norm(temp)) <= e_rad && std::abs(graph[j][f].first) < std::max(std::abs(crl[i][j][f]), std::abs(crl[i][f][j]))) {
 328                     if (std::abs(crl[i][j][f]) > std::abs(crl[i][f][j])) {
 329                         graph[j][f].first = crl[i][j][f];
 330                     } else {
 331                         graph[j][f].first = crl[i][f][j];
 332                     }
 333                     graph[j][f].second = i;
 334                 }
 335             }
 336         }
 337     }
 338     std::cout << "crl analysed\n";
 339     std::vector< bool > graph_flags;
 340     graph_flags.resize(ref.size(), true);
 341     std::vector< unsigned int > a;
 342     a.resize(0);
 343     std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > b;
 344     b.resize(0);
 345     std::vector< unsigned int > que1, que2, que3;
 346     for (unsigned int i = 0; i < ref.size(); i++) {
 347         if (graph_flags[i]) {
 348             s_graph.push_back(a);
 349             s_graph_rbr.push_back(b);
 350             que1.resize(0);
 351             que2.resize(0);
 352             que3.resize(0);
 353             que1.push_back(i);
 354             que3.push_back(i);
 355             graph_flags[i] = false;
 356             while(que1.size() > 0) {
 357                 que2.clear();
 358                 for (unsigned int k = 0; k < que1.size(); k++) {
 359                     for (unsigned int j = 0; j < ref.size(); j++) {
 360                         if (graph[que1[k]][j].second > -1 && graph_flags[j]) {
 361                             que2.push_back(j);
 362                             graph_flags[j] = false;
 363                         }
 364                     }
 365                 }
 366                 que1 = que2;
 367                 for (unsigned int j = 0; j < que2.size(); j++) {
 368                     que3.push_back(que2[j]);
 369                 }
 370             }
 371             s_graph.back() = que3;
 372             for (unsigned int j = 0; j < que3.size(); j++) {
 373                 for (unsigned int k = 0; k < ref.size(); k++) {
 374                     if (graph[que3[j]][k].second > -1) {
 375                         s_graph_rbr.back().push_back(std::make_pair(que3[j], k));
 376                     }
 377                 }
 378             }
 379             //std::cout << s_graph.back().size() << "   ";
 380         }
 381     }
 382 }
 383
 384 bool myfunction (const std::pair< int, double > i, const std::pair< int, double > j) {
 385     return i.second < j.second;
 386 }
 387
 388 bool myfuncRVecEq (const RVec a, const RVec b) {
 389     return (a[0] != b[0]) || (a[1] != b[1]) || (a[2] != b[2]);
 390 }
 391
 392 void graph_back_bone_evaluation(std::vector< std::vector < std::pair< unsigned int, unsigned int > > > &rout_n, const unsigned long indxSize,
 393                                 const std::vector< std::vector< std::pair< double, long > > > graph, const std::vector< std::vector< unsigned int > > s_graph,
 394                                 const std::vector< std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > > s_graph_rbr) {
 395     std::vector< double > key;
 396     std::vector< long > path;
 397     std::vector< std::pair< unsigned int, double > > que;
 398     std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > a;
 399     unsigned int v;
 400     for (unsigned int i = 0; i < s_graph.size(); i++) {
 401         key.resize(0);
 402         path.resize(0);
 403         que.resize(0);
 404         v = 0;
 405         if (s_graph[i].size() > 2) {
 406             key.resize(indxSize, 2);
 407             path.resize(indxSize, -1);
 408             key[s_graph[i][0]] = 0;
 409             for (unsigned int j = 0; j < s_graph[i].size(); j++) {
 410                 que.push_back(std::make_pair(s_graph[i][j], key[s_graph[i][j]]));
 411             }
 412             std::sort(que.begin(), que.end(), myfunction);
 413             while (!que.empty()) {
 414                 v = que[0].first;
 415                 que.erase(que.begin());
 416                 for (unsigned int j = 0; j < s_graph_rbr[i].size(); j++) {
 417                     long u = -1;
 418                     if (s_graph_rbr[i][j].first == v) {
 419                         u = s_graph_rbr[i][j].second;
 420                     } else if (s_graph_rbr[i][j].second == v) {
 421                         u = s_graph_rbr[i][j].first;
 422                     }
 423                     bool flag = false;
 424                     unsigned long pos = 0;
 425                     for (unsigned long k = 0; k < que.size(); k++) {
 426                         if (que[k].first == u) {
 427                             flag = true;
 428                             pos = k;
 429                             k = que.size() + 1;
 430                         }
 431                     }
 432                     if (flag && key[static_cast< unsigned long >(u)] > 1 - std::abs(graph[v][static_cast< unsigned long >(u)].first)) {
 433                         path[static_cast< unsigned long >(u)] = v;
 434                         key[static_cast< unsigned long >(u)] = 1 - std::abs(graph[v][static_cast< unsigned long >(u)].first);
 435                         que[pos].second = key[static_cast< unsigned long >(u)];
 436                         sort(que.begin(), que.end(), myfunction);
 437                     }
 438                 }
 439             }
 440             a.resize(0);
 441             rout_n.push_back(a);
 442             for (unsigned int j = 0; j < indxSize; j++) {
 443                 if (path[j] != -1) {
 444                     rout_n.back().push_back(std::make_pair(j, path[j]));
 445                 }
 446             }
 447         }
 448     }
 449 }
 450
 451 gmx::RVec evaluate_com(std::vector< RVec > frame) {
 452     RVec temp;
 453     temp[0] = 0;
 454     temp[1] = 0;
 455     temp[2] = 0;
 456     for (unsigned int i = 0; i < frame.size(); i++) {
 457         temp += frame[i];
 458     }
 459     temp[0] /= frame.size();
 460     temp[1] /= frame.size();
 461     temp[2] /= frame.size();
 462     return temp;
 463 }
 464
 465 /*! \brief
 466  * \ingroup module_trajectoryanalysis
 467  */
 468
 469 class SpaceTimeCorr : public TrajectoryAnalysisModule
 470 {
 471     public:
 472
 473         SpaceTimeCorr();
 474         virtual ~SpaceTimeCorr();
 475
 476         //! Set the options and setting
 477         virtual void initOptions(IOptionsContainer          *options,
 478                                  TrajectoryAnalysisSettings *settings);
 479
 480         //! First routine called by the analysis framework
 481         // virtual void initAnalysis(const t_trxframe &fr, t_pbc *pbc);
 482         virtual void initAnalysis(const TrajectoryAnalysisSettings &settings,
 483                                   const TopologyInformation        &top);
 484
 485         virtual void initAfterFirstFrame(const TrajectoryAnalysisSettings   &settings,
 486                                          const t_trxframe                   &fr);
 487
 488         //! Call for each frame of the trajectory
 489         // virtual void analyzeFrame(const t_trxframe &fr, t_pbc *pbc);
 490         virtual void analyzeFrame(int frnr, const t_trxframe &fr, t_pbc *pbc,
 491                                   TrajectoryAnalysisModuleData *pdata);
 492
 493         //! Last routine called by the analysis framework
 494         // virtual void finishAnalysis(t_pbc *pbc);
 495         virtual void finishAnalysis(int nframes);
 496
 497         //! Routine to write output, that is additional over the built-in
 498         virtual void writeOutput();
 499
 500     private:
 501
 502         SelectionList                                               sel_;
 503
 504         std::vector< std::vector< RVec > >                          trajectory;
 505         std::vector< RVec >                                         reference;
 506
 507         std::vector< int >                                          index;
 508         std::vector< std::string >                                  resNms;
 509
 510         int                                                         frames              = 0;
 511         int                                                         tau                 = 0;    // selectable
 512         int                                                         window              = 0;
 513         float                                                       crl_border          = 0;    // selectable
 514         float                                                       eff_rad             = 1.5;  // selectable
 515         std::string                                                 OutPutName;                 // selectable
 516         int                                                         mode                = 0;    // selectable
 517         std::string                                                 MtrxNm;                     // selectable
 518         // Copy and assign disallowed by base.
 519 };
 520
 521 SpaceTimeCorr::SpaceTimeCorr(): TrajectoryAnalysisModule()
 522 {
 523 }
 524
 525 SpaceTimeCorr::~SpaceTimeCorr()
 526 {
 527 }
 528
 529 void
 530 SpaceTimeCorr::initOptions(IOptionsContainer          *options,
 531                      TrajectoryAnalysisSettings *settings)
 532 {
 533     static const char *const desc[] = {
 534         "[THISMODULE] to be done"
 535     };
 536     // Add the descriptive text (program help text) to the options
 537     settings->setHelpText(desc);
 538     // Add option for output file name
 539     //options->addOption(FileNameOption("on").filetype(eftIndex).outputFile()
 540     //                        .store(&fnNdx_).defaultBasename("domains")
 541     //                        .description("Index file from the domains"));
 542     // Add option for working mode
 543     options->addOption(gmx::IntegerOption("mode")
 544                             .store(&mode)
 545                             .description("default 0 | rdy correlation matrixes 1, need extra params"));
 546     // Add option for Matrix Input file names
 547     options->addOption(StringOption("Mtrx_in_put")
 548                             .store(&MtrxNm)
 549                             .description("mandatory if work mode == 1"));
 550     // Add option for tau constant
 551     options->addOption(gmx::IntegerOption("tau")
 552                             .store(&tau)
 553                             .description("number of frames for time travel"));
 554     // Add option for window constant
 555     options->addOption(gmx::IntegerOption("window")
 556                             .store(&window)
 557                             .description("size of window in frames for correlation evaluation"));
 558     // Add option for crl_border constant
 559     options->addOption(FloatOption("crl")
 560                             .store(&crl_border)
 561                             .description("make graph based on corrs > constant"));
 562     // Add option for eff_rad constant
 563     options->addOption(FloatOption("ef_rad")
 564                             .store(&eff_rad)
 565                             .description("effective radius for atoms to evaluate corrs"));
 566     // Add option for selection list
 567     options->addOption(SelectionOption("select_domains_and_residue").storeVector(&sel_)
 568                            .required().dynamicMask().multiValue()
 569                            .description("Domains to form rigid skeleton"));
 570     // Add option for output file names
 571     options->addOption(StringOption("out_put")
 572                             .store(&OutPutName)
 573                             .description("<your name here> + <local file tag>.txt"));
 574     // Control input settings
 575     settings->setFlags(TrajectoryAnalysisSettings::efNoUserPBC);
 576     settings->setFlag(TrajectoryAnalysisSettings::efUseTopX);
 577     settings->setPBC(true);
 578 }
 579
 580 void
 581 SpaceTimeCorr::initAnalysis(const TrajectoryAnalysisSettings &settings, const TopologyInformation &top)
 582 {
 583     ArrayRef< const int > atomind = sel_[0].atomIndices();
 584     index.resize(0);
 585     for (ArrayRef< const int >::iterator ai = atomind.begin(); (ai < atomind.end()); ai++) {
 586         index.push_back(*ai);
 587         resNms.push_back(*(top.atoms()->resinfo[top.atoms()->atom[*ai].resind].name) + std::to_string((top.atoms()->atom[*ai].resind + 1)));
 588     }
 589     trajectory.resize(0);
 590
 591     reference.resize(0);
 592     if (top.hasFullTopology()) {
 593         for (unsigned int i = 0; i < index.size(); i++) {
 594             reference.push_back(top.x().at(index[i]));
 595         }
 596     }
 597 }
 598
 599 void
 600 SpaceTimeCorr::initAfterFirstFrame(const TrajectoryAnalysisSettings &settings, const t_trxframe &fr)
 601 {
 602 }
 603
 604 // -s '*.pdb' -f '*.pdb' -n '*.ndx' -sf 'name' -tau 1000 -crl 0.20 -ef_rad 9000 -out_put OLA
 605 // -s '*.tpr' -f '*.xtc' -n '*.ndx' -sf 'name' -tau 1000 -crl 0.30 -ef_rad 20 -out_put 'test_run'
 606
 607 void
 608 SpaceTimeCorr::analyzeFrame(int frnr, const t_trxframe &fr, t_pbc *pbc, TrajectoryAnalysisModuleData *pdata)
 609 {
 610     trajectory.resize(trajectory.size() + 1);
 611     trajectory.back().resize(index.size());
 612     for (unsigned int i = 0; i < index.size(); i++) {
 613         trajectory.back()[i] = fr.x[index[i]];
 614     }
 615     frames++;
 616 }
 617
 618 void
 619 SpaceTimeCorr::finishAnalysis(int nframes)
 620 {
 621     std::vector< std::vector< std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > > > rout_new;
 622     unsigned int k = 1000, m = 0;
 623     if (tau > 0) {
 624         k = static_cast< unsigned int>(tau);
 625     }
 626     if (window == 0) {
 627         window = k / 2;
 628     }
 629
 630     if (mode == 0) {
 631         std::cout << "\nCorrelation's evaluation - start\n";
 632
 633         correlation_evaluation(reference, trajectory, k, 1000, (OutPutName + "-DumpData.txt").c_str());
 634
 635         std::cout << "Correlation's evaluation - end\n";
 636     } else if (mode == 1) {
 637         rout_new.resize(trajectory.size() - static_cast< unsigned long>(window) - k);
 638         FILE *file;
 639         file = std::fopen((OutPutName + "-DumpData.txt").c_str(), "r+");
 640         #pragma omp parallel for ordered schedule(dynamic) shared(rout_new) firstprivate(reference, crl_border, eff_rad, m, k)
 641         for(unsigned long i = 0; i < trajectory.size() - static_cast< unsigned int>(window) - k; i++) {
 642             std::vector< std::vector< std::vector< double > > > crltns;
 643             std::vector< std::vector< std::pair< double, long int > > > graph;
 644             std::vector< std::vector< unsigned int > > sub_graph;
 645             std::vector< std::vector< std::pair< unsigned int, unsigned int > > > sub_graph_rbr;
 646
 647             #pragma omp ordered
 648             {
 649                 crltns.resize(k + 1);
 650                 for (unsigned int i1 = 0; i1 < crltns.size(); i1++) {
 651                     crltns[i1].resize(trajectory.front().size());
 652                     for (unsigned int i2 = 0; i2 < trajectory.front().size(); i2++) {
 653                         crltns[i1][i2].resize(trajectory.front().size());
 654                         for (unsigned int i3 = 0; i3 < trajectory.front().size(); i3++) {
 655                             crltns[i1][i2][i3] = 0.;
 656                         }
 657                     }
 658                 }
 659                 for (unsigned int i1 = 0; i1 < k + 1; i1++) {
 660                     int t0, t1, t2 = std::fscanf(file, "%d %d\n", &t0, &t1);
 661                     for (unsigned int i2 = 0; i2 < trajectory.front().size(); i2++) {
 662                         for (unsigned int i3 = 0; i3 < trajectory.front().size(); i3++) {
 663                             t2 = std::fscanf(file, "%lf ", &crltns[i1][i2][i3]);
 664                         }
 665                     }
 666                 }
 667                 std::cout << "red mtrxs " << i << "\n";
 668             }
 669
 670             graph_calculation(graph, sub_graph, sub_graph_rbr, reference, crltns, static_cast< double >(crl_border), static_cast< double >(eff_rad), m, k);
 671             graph_back_bone_evaluation(rout_new[i], reference.size()/*index.size()*/, graph, sub_graph, sub_graph_rbr);
 672
 673         }
 674         #pragma omp barrier
 675     }
 676
 677     make_rout_file(static_cast< double >(crl_border), index, resNms, rout_new, (OutPutName + "-routs.txt").c_str());
 678
 679     std::cout << "Finish Analysis - end\n\n";
 680 }
 681
 682 void
 683 SpaceTimeCorr::writeOutput()
 684 {
 685
 686 }
 687
 688 /*! \brief
 689  * The main function for the analysis template.
 690  */
 691 int
 692 main(int argc, char *argv[])
 693 {
 694     return gmx::TrajectoryAnalysisCommandLineRunner::runAsMain<SpaceTimeCorr>(argc, argv);
 695 }