8c34b3d2c5717dd8e6f20e8d51767ecb3b3b4c72
[alexxy/gromacs.git] / docs / old-html / online / mdp_opt.html
1 <TITLE>mdp options</TITLE>
2 <!-- 
3
4 PLEASE BE VERY CAREFUL WHEN EDITING THIS FILE: IT MUST BE
5 AUTOMATICALLY PARSED BY A SIMPLE SCRIPT (mkmdp in the GROMACS manual repository) TO PRODUCE A
6 CORRESPONDING LATEX FILE.
7
8 IF YOU'RE NOT SURE ABOUT WHAT YOU'RE DOING, DON'T DO IT!
9
10 -->
11
12 <H3>Table of Contents</H3>
13
14 <ul>
15 <li><A HREF="#general"><b>General remarks</b></A>
16 <p> </p>
17 <li><A HREF="#pp"><b>preprocessing</b></A> (include, define)
18 <li><A HREF="#run"><b>run control</b></A> (integrator, tinit, dt, nsteps, init-step, comm-mode, nstcomm, comm-grps)
19 <li><A HREF="#ld"><b>langevin dynamics</b></A> (bd-fric, ld-seed)
20 <li><A HREF="#em"><b>energy minimization</b></A> (emtol, emstep, nstcgsteep)
21 <li><a HREF="#shellmd"><b>shell molecular dynamics</b></a>(emtol,niter,fcstep)
22 <li><a HREF="#tpi"><b>test particle insertion</b></a>(rtpi)
23 <li><A HREF="#out"><b>output control</b></A> (nstxout, nstvout, nstfout, nstlog, nstcalcenergy, nstenergy, nstxout-compressed, compressed-x-precision, compressed-x-grps, energygrps)
24 <li><A HREF="#nl"><b>neighbor searching</b></A> (cutoff-scheme, nstlist, nstcalclr, ns-type, pbc, periodic-molecules, verlet-buffer-tolerance, rlist, rlistlong)
25 <li><A HREF="#el"><b>electrostatics</b></A> (coulombtype, coulomb-modifier, rcoulomb-switch, rcoulomb, epsilon-r, epsilon-rf)
26 <li><A HREF="#vdw"><b>VdW</b></A> (vdwtype, vdw-modifier, rvdw-switch, rvdw, DispCorr)
27 <li><A HREF="#table"><b>tables</b></A> (table-extension, energygrp-table)
28 <li><A HREF="#ewald"><b>Ewald</b></A> (fourierspacing, fourier-nx, fourier-ny, fourier-nz, pme-order, ewald-rtol, ewald-geometry, epsilon-surface, optimize-fft)
29 <li><A HREF="#tc"><b>Temperature coupling</b></A> (tcoupl, nsttcouple, tc-grps, tau-t, ref-t)
30 <li><A HREF="#pc"><b>Pressure coupling</b></A> (pcoupl, pcoupltype,
31   nstpcouple, tau-p, compressibility, ref-p, refcoord-scaling)
32 <li><A HREF="#sa"><b>simulated annealing</b></A> (annealing, annealing-npoints, annealing-time, annealing-temp)
33 <li><A HREF="#vel"><b>velocity generation</b></A> (gen-vel, gen-temp, gen-seed)
34 <li><A HREF="#bond"><b>bonds</b></A> (constraints, constraint-algorithm, continuation, shake-tol, lincs-order, lincs-iter, lincs-warnangle, morse)
35 <li><A HREF="#egexcl"><b>Energy group exclusions</b></A> (energygrp-excl)
36 <li><A HREF="#walls"><b>Walls</b></A> (nwall, wall-type, wall-r-linpot, wall-atomtype,
37 wall-density, wall-ewald-zfac)
38 <li><A HREF="#pull"><b>COM pulling</b></A> (pull, ...)
39 <li><A HREF="#nmr"><b>NMR refinement</b></A> (disre, disre-weighting, disre-mixed, disre-fc, disre-tau, nstdisreout, orire, orire-fc, orire-tau, orire-fitgrp, nstorireout)
40 <li><A HREF="#free"><b>Free energy calculations</b></A> (free-energy, nstdhdl, dhdl-print-energy, init-lambda, delta-lambda, fep-lambdas, coul-lambdas, vdw-lambdas, bonded-lambdas, restraint-lambdas, mass-lambdas, temperature-lambdas, sc-alpha, sc-coul, sc-power, sc-r-power, sc-sigma, couple-moltype, couple-lambda0, couple-lambda1, couple-intramol)
41 <li><A HREF="#expanded"><b>Expanded ensemble simulation</b></A> (lmc-stats, lmc-mc-move, lmc-seed, lmc-gibbsdelta, mc-temperature, nst-transition-matrix, init-lambda-weights, initial-wl-delta, wl-scale, wl-ratio, symmetrized-transition-matrix, lmc-forced-nstart, mininum-var-min, lmc-weights-equil, weight-equil-wl-delta, weight-equil-number-all-lambda, weight-equil-number-steps, weight-equil-number-samples, weight-equil-count-ratio, simulated-tempering, simulated-tempering-scaling, sim-temp-low, sim-temp-high)
42 <li><A HREF="#neq"><b>Non-equilibrium MD</b></A> (acc-grps, accelerate, freezegrps, freezedim, cos-acceleration, deform)
43 <li><A HREF="#ef"><b>Electric fields</b></A> (E-x, E-xt, E-y, E-yt, E-z, E-zt )
44 <li><A HREF="#qmmm"><b>Mixed quantum/classical dynamics</b></A> (QMMM, QMMM-grps, QMMMscheme, QMmethod, QMbasis, QMcharge, Qmmult, CASorbitals, CASelectrons, SH)
45 <li><A HREF="#gbsa"><b>Implicit solvent</b></A> (implicit-solvent, gb-algorithm, nstgbradii, rgbradii, gb-epsilon-solvent, gb-saltconc, gb-obc-alpha, gb-obc-beta, gb-obc-gamma, gb-dielectric-offset, sa-algorithm, sa-surface-tension)   
46 <li><A HREF="#adress"><b>AdResS settings</b></A> (adress, adress_type, adress_const_wf, adress_ex_width, adress_hy_width, adress_ex_forcecap, adress_interface_correction, adress_site, adress_reference_coords, adress_tf_grp_names, adress_cg_grp_names)
47 <li><A HREF="#user"><b>User defined thingies</b></A> (user1-grps, user2-grps, userint1, userint2, userint3, userint4, userreal1, userreal2, userreal3, userreal4)
48 <li><A HREF="#idx"><b>Index</b></A>
49 </ul>
50 </P>
51
52 <HR>
53
54 <A NAME="general"><br>
55 <h3>General</h3>
56
57 <P>
58 Default values are given in parentheses. The first option in
59 the list is always the default option. Units are given in 
60 square brackets The difference between a dash and an underscore 
61 is ignored. </P>
62
63 <P>
64 A <a href="mdp.html">sample <TT>.mdp</TT> file</a> is
65 available. This should be appropriate to start a normal
66 simulation. Edit it to suit your specific needs and desires. </P>
67
68 <A NAME="pp"><br>
69 <hr>
70 <h3>Preprocessing</h3>
71
72 <dl>
73 <dt><b>include:</b></dt>
74 <dd>directories to include in your topology. Format: 
75 <PRE>-I/home/john/mylib -I../otherlib</PRE></dd>
76 <dt><b>define:</b></dt>
77 <dd>defines to pass to the preprocessor, default is no defines. You can use
78 any defines to control options in your customized topology files. Options
79 that are already available by default are:
80 <dd><dl compact>
81 <dt>-DFLEXIBLE</dt>
82 <dd>Will tell <tt>grompp</tt> to include flexible water in stead of rigid water into your
83 topology, this can be useful for normal mode analysis.</dd>
84 <dt>-DPOSRES</dt>
85 <dd>Will tell <tt>grompp</tt> to include posre.itp into your topology, used for
86 <!--Idx-->position restraint<!--EIdx-->s.</dd>
87 </dl>
88 </dl>
89
90 <A NAME="run"><br>
91 <hr>
92 <h3>Run control</h3>
93
94 <dl>
95 <dt><b>integrator:</b> (Despite the name, this list includes algorithms that are not actually integrators. <tt>steep</tt> and all entries following it are in this category)</dt>
96 <dd><dl compact>
97 <dt><b>md</b></dt>
98 <dd>A leap-frog algorithm<!--QuietIdx-->leap-frog integrator<!--EQuietIdx-->
99 for integrating Newton's equations of motion.</dd>
100 <dt><b>md-vv</b></dt>
101 <dd>A velocity Verlet algorithm for integrating Newton's equations of motion.
102 For constant NVE simulations started from corresponding points in the same trajectory, the trajectories 
103 are analytically, but not binary, identical to the <b>md</b> leap-frog integrator.  The the kinetic
104 energy, which is determined from the whole step velocities and is therefore
105 slightly too high. The advantage of this integrator is more accurate,
106 reversible Nose-Hoover and Parrinello-Rahman coupling integration
107 based on Trotter expansion, as well as (slightly too small) full step velocity
108 output. This all comes at the cost off extra computation, especially with
109 constraints and extra communication in parallel. Note that for nearly all
110 production simulations the <b>md</b> integrator is accurate enough.
111 </dd>
112 <dt><b>md-vv-avek</b></dt>
113 <dd>A velocity Verlet algorithm identical to <b>md-vv</b>, except that
114 the kinetic energy is determined as the average of
115 the two half step kinetic energies as in the <b>md</b> integrator, and this thus more accurate.
116 With Nose-Hoover and/or Parrinello-Rahman coupling this comes with
117 a slight increase in computational cost.
118 </dd>
119 <dt><b>sd</b></dt>
120 <dd> An accurate and efficient leap-frog stochastic dynamics integrator.
121 With constraints, coordinates needs to be constrained twice per integration step.
122 Depending on the computational cost of the force calculation,
123 this can take a significant part of the simulation time.
124 The temperature for one or more groups of atoms
125 (<b><A HREF="#tc">tc-grps</A></b>)
126 is set with <b><A HREF="#tc">ref-t</A></b> [K],
127 the inverse friction constant for each group is set with
128 <b><A HREF="#tc">tau-t</A></b> [ps].
129 The parameter <b><A HREF="#tc">tcoupl</A></b> is ignored.
130 The random generator is initialized with <b><A HREF="#ld">ld-seed</A></b>.
131 When used as a thermostat, an appropriate value for <b>tau-t</b> is 2 ps,
132 since this results in a friction that is lower than the internal friction
133 of water, while it is high enough to remove excess heat
134 NOTE: temperature deviations decay twice as fast as with
135 a Berendsen thermostat with the same <b>tau-t</b>.</dd>
136 <dt><b>sd2</b></dt>
137 <dd> This used to be the default sd integrator, but is now deprecated.
138 Four Gaussian random numbers are required per coordinate per step.
139 With constraints, the temperature will be slightly too high.</dd>
140 <dt><b>bd</b></dt>
141 <dd>An Euler integrator for Brownian or position Langevin dynamics, the
142 velocity is the force divided by a friction coefficient 
143 (<b><A HREF="#ld">bd-fric</A></b> [amu ps<sup>-1</sup>])
144 plus random thermal noise (<b><A HREF="#tc">ref-t</A></b>).
145 When <b><A HREF="#ld">bd-fric</A></b><tt>=0</tt>, the friction coefficient for each
146 particle is calculated as mass/<b><A HREF="#tc">tau-t</A></b>, as for the
147 integrator <tt>sd</tt>.
148 The random generator is initialized with <b><A HREF="#ld">ld-seed</A></b>.</dd>
149
150 <dt><b>steep</b></dt>
151 <dd>A <!--Idx-->steepest descent<!--EIdx--> algorithm for energy
152 minimization. The maximum step size is <b><A HREF="#em">emstep</A></b>
153 [nm], the tolerance is <b><A HREF="#em">emtol</A></b> [kJ
154 mol<sup>-1</sup> nm<sup>-1</sup>].</dd>
155 <dt><b>cg</b></dt>
156 <dd>A <!--Idx-->conjugate gradient<!--EIdx--> algorithm for energy
157 minimization, the tolerance is <b>emtol</b> [kJ mol<sup>-1</sup>
158 nm<sup>-1</sup>]. CG is more efficient when a steepest descent step
159 is done every once in a while, this is determined by 
160 <b><A HREF="#em">nstcgsteep</A></b>.
161 For a minimization prior to a normal mode analysis, which requires
162 a very high accuracy, GROMACS should be compiled in double precision.</dd>
163 <dt><b>l-bfgs</b></dt>
164 <dd>A <!--Idx-->quasi-Newtonian<!--EIdx--> algorithm for energy minimization
165 according to the low-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno approach.
166 In practice this seems to converge faster than Conjugate Gradients, but due
167 to the correction steps necessary it is not (yet) parallelized.
168 </dd>
169 <dt><b>nm</b></dt>
170 <dd>Normal mode analysis<!--QuietIdx-->normal-mode analysis<!--EQuietIdx--> is performed
171 on the structure in the <tt>tpr</tt> file. GROMACS should be
172 compiled in double precision.</dd>
173 <dt><b>tpi</b></dt>
174 <dd> Test particle insertion. The last molecule in the topology
175 is the test particle. A trajectory should be provided with
176 the <tt>-rerun</tt> option of <tt>mdrun</tt>. This trajectory
177 should not contain the molecule to be inserted. Insertions
178 are performed <b>nsteps</b> times in each frame at random locations
179 and with random orientiations of the molecule. When <b>nstlist</b>
180 is larger than one, <b>nstlist</b> insertions are performed
181 in a sphere with radius <b><A HREF="#tpi">rtpi</A></b>
182 around a the same random location using the same neighborlist
183 (and the same long-range energy when <b>rvdw</b> or <b>rcoulomb</b>&gt;<b>rlist</b>,
184 which is only allowed for single-atom molecules).
185 Since neighborlist construction is expensive, one can perform several
186 extra insertions with the same list almost for free.
187 The random seed is set with <b><A HREF="#ld">ld-seed</A></b>.
188 The temperature for the Boltzmann weighting is set with
189 <b><A HREF="#tc">ref-t</A></b>, this should match the temperature
190 of the simulation of the original trajectory.
191 Dispersion correction is implemented correctly for tpi.
192 All relevant quantities are written to the file specified with
193 the <tt>-tpi</tt> option of <tt>mdrun</tt>.
194 The distribution of insertion energies is written to the file specified with
195 the <tt>-tpid</tt> option of <tt>mdrun</tt>.
196 No trajectory or energy file is written.
197 Parallel tpi gives identical results to single node tpi.
198 For charged molecules, using PME with a fine grid is most accurate
199 and also efficient, since the potential in the system only needs
200 to be calculated once per frame.
201 </dd>
202 <dt><b>tpic</b></dt>
203 <dd> Test particle insertion into a predefined cavity location.
204 The procedure is the same as for <b>tpi</b>, except that one coordinate
205 extra is read from the trajectory, which is used as the insertion location.
206 The molecule to be inserted should be centered at 0,0,0. Gromacs does
207 not do this for you, since for different situations a different
208 way of centering might be optimal.
209 Also <b><A HREF="#tpi">rtpi</A></b> sets the radius for the sphere
210 around this location. Neighbor searching is done only once per frame,
211 <b>nstlist</b> is not used.
212 Parallel tpic gives identical results to single node tpic.
213 </dl>
214
215 <dt><b>tinit: (0) [ps]</b></dt>
216 <dd>starting time for your run (only makes sense for integrators <tt>md</tt>,
217 <tt>sd</tt> and <tt>bd</tt>)</dd>
218 <dt><b>dt: (0.001) [ps]</b></dt></dd>
219 <dd>time step for integration (only makes sense for integrators <tt>md</tt>,
220 <tt>sd</tt> and <tt>bd</tt>)</dd>
221 <dt><b>nsteps: (0)</b></dt>
222 <dd>maximum number of steps to integrate or minimize, -1 is no maximum</dd>
223 <dt><b>init-step: (0)</b></dt>
224 <dd>The starting step.
225 The time at an step i in a run is calculated as: t = <tt>tinit</tt> + <tt>dt</tt>*(<tt>init-step</tt> + i).
226 The free-energy lambda is calculated as: lambda = <tt>init-lambda</tt> + <tt>delta-lambda</tt>*(<tt>init-step</tt> + i).
227 Also non-equilibrium MD parameters can depend on the step number.
228 Thus for exact restarts or redoing part of a run it might be necessary to
229 set <tt>init-step</tt> to the step number of the restart frame.
230 <tt>gmx convert-tpr</tt> does this automatically.
231 </dd>
232 <dt><b>comm-mode:</b></dt>
233 <dd><dl compact>
234 <dt><b>Linear</b></dt>
235 <dd>Remove center of mass translation</dd>
236 <dt><b>Angular</b></dt>
237 <dd>Remove center of mass translation and rotation around the center of mass
238 </dd>
239 <dt><b>None</b></dt>
240 <dd>No restriction on the center of mass motion
241 </dl></dd>
242 <dt><b>nstcomm: (100) [steps]</b></dt>
243 <dd>frequency for center of mass motion removal</dd>
244 <dt><b>comm-grps:</b></dt>
245 <dd>group(s) for center of mass motion removal, default is the whole system</dd>
246 </dl>
247
248 <A NAME="ld"><br>
249 <hr>
250 <h3><!--Idx-->Langevin dynamics<!--EIdx--></h3>
251
252 <dl>
253 <dt><b>bd-fric: (0) [amu ps<sup>-1</sup>]</b></dt>
254 <dd>Brownian dynamics friction coefficient.
255 When <b>bd-fric</b><tt>=0</tt>, the friction coefficient for each
256 particle is calculated as mass/<b><A HREF="#tc">tau-t</A></b>.</dd>
257 <dt><b>ld-seed: (-1) [integer]</b></dt>
258 <dd>used to initialize random generator for thermal noise
259 for stochastic and Brownian dynamics.
260 When <b>ld-seed</b> is set to -1, a pseudo random seed is used.
261 When running BD or SD on multiple processors, each processor uses a seed equal
262 to <b>ld-seed</b> plus the processor number.</dd>
263 </dl>
264
265 <A NAME="em"><br>
266 <hr>
267 <h3>Energy minimization<!--QuietIdx-->energy minimization<!--EQuietIdx--></h3>
268 <dl>
269 <dt><b>emtol: (10.0) [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-1</sup>]</b></dt>
270 <dd>the minimization is converged when the maximum force is smaller than 
271 this value</dd>
272 <dt><b>emstep: (0.01) [nm]</b></dt>
273 <dd>initial step-size</dd>
274 <dt><b>nstcgsteep: (1000) [steps]</b></dt>
275 <dd>frequency of performing 1 steepest descent step while doing
276 conjugate gradient energy minimization.</dd>
277 <dt><b>nbfgscorr: (10)</b></dt>
278 <dd>Number of correction steps to use for L-BFGS minimization. A higher
279 number is (at least theoretically) more accurate, but slower.</dd>
280 </dl>
281
282 <A NAME="shellmd"><br>
283 <hr>
284 <h3>Shell Molecular Dynamics<!--QuietIdx-->shell molecular dynamics<!--EQuietIdx--></h3>
285 When shells or
286 flexible constraints are present in the system the positions of the shells
287 and the lengths of the flexible constraints are optimized at
288 every time step until either the RMS force on the shells and constraints
289 is less than emtol, or a maximum number of iterations (niter) has been reached
290 <dl>
291 <dt><b>emtol: (10.0) [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-1</sup>]</b></dt>
292 <dd>the minimization is converged when the maximum force is smaller than 
293 this value. For shell MD this value should be 1.0 at most, but since the
294 variable is used for energy minimization as well the default is 10.0.</dd>
295 <dt><b>niter: (20)</b></dt>
296 <dd>maximum number of iterations for optimizing the shell positions
297 and the flexible constraints.</dd>
298 <dt><b>fcstep: (0) [ps<sup>2</sup>]</b></dt>
299 <dd>the step size for optimizing the flexible constraints.
300 Should be chosen as mu/(d<sup>2</sup>V/dq<sup>2</sup>)
301 where mu is the reduced mass of two particles in a flexible constraint
302 and d<sup>2</sup>V/dq<sup>2</sup> is the second derivative of the potential
303 in the constraint direction. Hopefully this number does not differ too
304 much between the flexible constraints, as the number of iterations
305 and thus the runtime is very sensitive to <tt>fcstep</tt>.
306 Try several values!</dd>
307 </dl>
308
309 <A NAME="tpi"><br>
310 <hr>
311 <h3>Test particle insertion</h3>
312 <dl>
313 <dt><b>rtpi: (0.05) [nm]</b></dt>
314 <dd>the test particle insertion radius see integrators
315 <b><a href="#run">tpi</a></b> and <b><a href="#run">tpic</a></b></dd>
316 </dl>
317
318 <A NAME="out"><br>
319 <hr>
320 <h3>Output control</h3>
321 <dl>
322 <dt><b>nstxout: (0) [steps]</b></dt>
323 <dd>number of steps that elapse between writing coordinates to output
324 <!--Idx-->trajectory file<!--EIdx-->, the last coordinates are always written</dd>
325 <dt><b>nstvout: (0) [steps]</b></dt>
326 <dd>number of steps that elapse between writing velocities to output trajectory,
327 the last velocities are always written</dd>
328 <dt><b>nstfout: (0) [steps]</b></dt>
329 <dd>number of steps that elapse between writing forces to output trajectory.</dd>
330 <dt><b>nstlog: (1000) [steps]</b></dt>
331 <dd>number of steps that elapse between writing energies to the <!--Idx-->log file<!--EIdx-->,
332 the last energies are always written</dd>
333 <dt><b>nstcalcenergy: (100)</b></dt>
334 <dd>number of steps that elapse between calculating the energies, 0 is never.
335 This option is only relevant with dynamics.
336 With a twin-range cut-off setup <b>nstcalcenergy</b> should be equal to
337 or a multiple of <b>nstlist</b>.
338 This option affects the performance in parallel simulations,
339 because calculating energies requires global communication between all
340 processes which can become a bottleneck at high parallelization.
341 </dd>
342 <dt><b>nstenergy: (1000) [steps]</b></dt>
343 <dd>number of steps that else between writing energies to energy file,
344 the last energies are always written,
345 should be a multiple of <b>nstcalcenergy</b>.
346 Note that the exact sums and fluctuations over all MD steps
347 modulo <b>nstcalcenergy</b> are stored in the energy file,
348 so <tt>g_energy</tt> can report exact
349 energy averages and fluctuations also when <b>nstenergy</b><tt>&gt;1</tt></dd>
350 <dt><b>nstxout-compressed: (0) [steps]</b></dt>
351 <dd>number of steps that elapse between writing position coordinates using lossy compression</dd>
352 <dt><b>compressed-x-precision: (1000) [real]</b></dt>
353 <dd>precision with which to write to the compressed trajectory file</dd>
354 <dt><b>compressed-x-grps:</b></dt>
355 <dd>group(s) to write to the compressed trajectory file, by default the whole system is written
356 (if <b>nstxout-compressed</b> &gt; 0)</dd>
357 <dt><b>energygrps:</b></dt>
358 <dd>group(s) to write to energy file</dd>
359 </dl>
360
361 <A NAME="nl"><br>
362 <hr>
363 <h3>Neighbor searching<!--QuietIdx-->neighbor searching<!--EQuietIdx--></h3>
364 <dl>
365 <dt><b>cutoff-scheme:</b></dt>
366 <dd><dl compact>
367 <dt><b>Verlet</b></dt>
368 <dd>Generate a pair list with buffering. The buffer size is automatically set 
369 based on <b>verlet-buffer-tolerance</b>, unless this is set to -1, in which case
370 <b>rlist</b> will be used. This option has an explicit, exact cut-off at 
371 <b>rvdw</b>=<b>rcoulomb</b>. Currently only cut-off, reaction-field, 
372 PME electrostatics and plain LJ are supported. Some <tt>mdrun</tt> functionality 
373 is not yet supported with the <b>Verlet</b> scheme, but <tt>grompp</tt> checks for this. 
374 Native GPU acceleration is only supported with <b>Verlet</b>.
375 With GPU-accelerated PME or with separate PME ranks,
376 <tt>mdrun</tt> will automatically tune the CPU/GPU load balance by 
377 scaling <b>rcoulomb</b> and the grid spacing. This can be turned off with 
378 <tt>-notunepme</tt>.
379
380 <b>Verlet</b> is faster than <b>group</b> when there is no water, or if <b>group</b> would use a pair-list buffer to conserve energy.
381 </dd>
382 <dt><b>group</b></dt>
383 <dd>Generate a pair list for groups of atoms. These groups correspond to the 
384 charge groups in the topology. This was the only cut-off treatment scheme 
385 before version 4.6. 
386 There is no explicit buffering of the pair list. This enables efficient force 
387 calculations for water, but energy is only conserved when a buffer is explicitly added.</dd>
388
389 </dl></dd>
390
391 <dt><b>nstlist: (10) [steps]</b></dt>
392 <dd><dl compact>
393 <dt><b>&gt;0</b></dt>
394 <dd>Frequency to update the <!--Idx-->neighbor list<!--EIdx--> (and
395 the long-range forces, when using twin-range cut-offs). When this is 0,
396 the neighbor list is made only once.
397 With energy minimization the neighborlist will be updated for every
398 energy evaluation when <b>nstlist</b><tt>&gt;0</tt>.
399 With <b>cutoff-scheme=Verlet</b> and <b>verlet-buffer-tolerance</b> set,
400 <b>nstlist</b> is actually a minimum value and <tt>mdrun</tt> might increase it, unless it is set to 1.
401 With parallel simulations and/or non-bonded force calculation on the GPU,
402 a value of 20 or 40 often gives the best performance.
403 With <b>cutoff-scheme=Group</b> and non-exact cut-off's, <b>nstlist</b> will
404 affect the accuracy of your simulation and it can not be chosen freely.
405 </dd>
406 <dt><b>0</b></dt>
407 <dd>The neighbor list is only constructed once and never updated.
408 This is mainly useful for vacuum simulations in which all particles
409 see each other.</dd>
410 <dt><b>-1</b></dt>
411 <dd>Automated update frequency, only supported with <b>cutoff-scheme</b>=<b>group</b>.
412 This can only be used with switched, shifted or user potentials where
413 the cut-off can be smaller than <b>rlist</b>. One then has a buffer
414 of size <b>rlist</b> minus the longest cut-off.
415 The neighbor list is only updated when one or more particles have moved further
416 than half the buffer size from the center of geometry of their charge group
417 as determined at the previous neighbor search.
418 Coordinate scaling due to pressure coupling or the <b>deform</b> option
419 is taken into account.
420 This option guarantees that their are no cut-off artifacts,
421 but for larger systems this can come at a high computational cost,
422 since the neighbor list update frequency will be determined
423 by just one or two particles moving slightly beyond the half buffer length
424 (which does not necessarily imply that the neighbor list is invalid),
425 while 99.99% of the particles are fine.
426 </dd>
427 </dl></dd>
428
429 <dt><b>nstcalclr: (-1) [steps]</b></dt>
430 <dd>
431 Controls the period between calculations of long-range forces when
432 using the group cut-off scheme.
433 <dl compact>
434 <dt><b>1</b></dt>
435 <dd>Calculate the long-range forces every single step. This is useful
436 to have separate neighbor lists with buffers for electrostatics and Van
437 der Waals interactions, and in particular it makes it possible to have
438 the Van der Waals cutoff longer than electrostatics (useful e.g. with
439 PME). However, there is no point in having identical long-range
440 cutoffs for both interaction forms and update them every step - then
441 it will be slightly faster to put everything in the short-range
442 list.</dd>
443 <dt><b>&gt;1</b></dt>
444 <dd>Calculate the long-range forces every <b>nstcalclr</b> steps and
445 use a multiple-time-step integrator to combine forces. This can now be
446 done more frequently than <b>nstlist</b> since the lists are stored,
447 and it might be a good idea e.g. for Van der Waals interactions that
448 vary slower than electrostatics.</dd>
449 <dt><b>-1</b></dt>
450 <dd>Calculate long-range forces on steps where neighbor searching is
451 performed. While this is the default value, you might want to consider
452 updating the long-range forces more frequently.</dd>
453 </dl>
454 Note that twin-range force evaluation might be enabled automatically
455 by PP-PME load balancing. This is done in order to maintain the chosen
456 Van der Waals interaction radius even if the load balancing is
457 changing the electrostatics cutoff. If the <tt>.mdp</tt> file already
458 specifies twin-range interactions (e.g. to evaluate Lennard-Jones
459 interactions with a longer cutoff than the PME electrostatics every
460 2-3 steps), the load balancing will have also a small effect on
461 Lennard-Jones, since the short-range cutoff (inside which forces are
462 evaluated every step) is changed.
463 </dd>
464
465
466
467 <dt><b>ns-type:</b></dt>
468 <dd><dl compact>
469 <dt><b>grid</b></dt>
470 <dd>Make a grid in the box and only check atoms in neighboring grid
471 cells when constructing a new neighbor list every <b>nstlist</b> steps.
472 In large systems grid search is much faster than simple search.</dd>
473 <dt><b>simple</b></dt>
474 <dd>Check every atom in the box when constructing a new neighbor list
475 every <b>nstlist</b> steps (only with <b>cutoff-scheme=group</b>).</dd>
476 </dl></dd>
477
478 <dt><b>pbc:</b></dt>
479 <dd><dl compact>
480 <dt><b>xyz</b></dt>
481 <dd>Use periodic boundary conditions in all directions.</dd>
482 <dt><b>no</b></dt>
483 <dd>Use no periodic boundary conditions, ignore the box.
484 To simulate without cut-offs, set all cut-offs to 0 and <b>nstlist</b><tt>=0</tt>.
485 For best performance without cut-offs on a single MPI rank,
486 use <b>nstlist</b><tt>=0</tt>, <b>ns-type</b><tt>=simple</tt></dd>
487 <dt><b>xy</b></dt>
488 <dd>Use periodic boundary conditions in x and y directions only.
489 This works only with <b>ns-type</b><tt>=grid</tt> and can be used
490 in combination with <b><a href="#walls">walls</a></b>.
491 Without walls or with only one wall the system size is infinite
492 in the z direction. Therefore pressure coupling or Ewald summation
493 methods can not be used.
494 These disadvantages do not apply when two walls are used.</dd>
495 </dl></dd>
496
497 <dt><b>periodic-molecules:</b></dt>
498 <dd><dl compact>
499 <dt><b>no</b></dt>
500 <dd>molecules are finite, fast molecular PBC can be used</dd>
501 <dt><b>yes</b></dt>
502 <dd>for systems with molecules that couple to themselves through
503 the periodic boundary conditions, this requires a slower PBC algorithm
504 and molecules are not made whole in the output</dd>
505 </dl></dd>
506
507 <dt><b>verlet-buffer-tolerance: (0.005) [kJ/mol/ps]</b></dt>
508 <dd>Useful only with <b>cutoff-scheme</b>=<b>Verlet</b>. This sets the maximum
509 allowed error for pair interactions per particle caused by the Verlet buffer,
510 which indirectly sets <b>rlist</b>. 
511 As both <b>nstlist</b> and the Verlet buffer size are fixed 
512 (for performance reasons), particle pairs not in the pair list can occasionally 
513 get within the cut-off distance during <b>nstlist</b>-1 nsteps. This 
514 causes very small jumps in the energy. In a constant-temperature ensemble,
515 these very small energy jumps can be 
516 estimated for a given cut-off and <b>rlist</b>. The estimate assumes a 
517 homogeneous particle distribution, hence the errors might be slightly 
518 underestimated for multi-phase systems. For longer pair-list life-time
519 (<b>nstlist</b>-1)*dt the buffer is overestimated, because the interactions
520 between particles are ignored. Combined with cancellation of errors,
521 the actual drift of the total energy is usually one to two orders of magnitude
522 smaller.
523 Note that the generated buffer size takes into account that
524 the GROMACS pair-list setup leads to a reduction in the drift by
525 a factor 10, compared to a simple particle-pair based list.
526 Without dynamics (energy minimization etc.), the buffer is 5% of the cut-off.
527 For NVE simulations the initial temperature is used, unless this is zero,
528 in which case a buffer of 10% is used. For NVE simulations the tolerance
529 usually needs to be lowered to achieve proper energy conservation on
530 the nanosecond time scale. To override the automated buffer setting,
531 use <b>verlet-buffer-tolerance</b>=-1 and set <b>rlist</b> manually.</dd>
532
533 <dt><b>rlist: (1) [nm]</b></dt>
534 <dd>Cut-off distance for the short-range neighbor list.
535 With <b>cutoff-scheme</b>=<b>Verlet</b>, this is by default set by the
536 <b>verlet-buffer-tolerance</b> option and the value of <b>rlist</b> is ignored.</dd>
537
538 <dt><b>rlistlong: (-1) [nm]</b></dt>
539 <dd>Cut-off distance for the long-range neighbor list.
540 This parameter is only relevant for a twin-range cut-off setup
541 with switched potentials. In that case a buffer region is required to account
542 for the size of charge groups. In all other cases this parameter
543 is automatically set to the longest cut-off distance.</dd>
544 </dl>
545
546
547 <A NAME="el"><br>
548 <hr>
549 <h3>Electrostatics<!--QuietIdx-->electrostatics<!--EQuietIdx--></h3>
550 <dl>
551 <dt><b>coulombtype:</b></dt>
552 <dd><dl compact>
553
554 <dt><b>Cut-off</b></dt>
555 <dd>Twin range cut-offs with neighborlist cut-off <b>rlist</b> and
556 Coulomb cut-off <b>rcoulomb</b>,
557 where <b>rcoulomb</b>&ge;<b>rlist</b>.
558
559 <dt><b>Ewald</b></dt>
560 <dd>Classical <!--Idx-->Ewald sum<!--EIdx--> electrostatics.
561 The real-space cut-off <b>rcoulomb</b> should be equal to <b>rlist</b>.
562 Use e.g. <b>rlist</b><tt>=0.9</tt>, <b>rcoulomb</b><tt>=0.9</tt>. The highest magnitude of
563 wave vectors used in reciprocal space is controlled by <b>fourierspacing</b>.
564 The relative accuracy of direct/reciprocal space
565 is controlled by <b>ewald-rtol</b>.
566 <br>
567 NOTE: Ewald scales as O(N<sup>3/2</sup>)
568 and is thus extremely slow for large systems. It is included mainly for
569 reference - in most cases PME will perform much better.</dd>
570
571 <dt><b><!--Idx-->PME<!--EIdx--></b></dt>
572 <dd>Fast smooth Particle-Mesh Ewald (SPME) electrostatics. Direct space is similar
573 to the Ewald sum, while the reciprocal part is performed with
574 FFTs. Grid dimensions are controlled with <b>fourierspacing</b> and the
575 interpolation order with <b>pme-order</b>. With a grid spacing of 0.1
576 nm and cubic interpolation the electrostatic forces have an accuracy
577 of 2-3*10<sup>-4</sup>. Since the error from the vdw-cutoff is larger than this you
578 might try 0.15 nm. When running in parallel the interpolation
579 parallelizes better than the FFT, so try decreasing grid dimensions
580 while increasing interpolation.</dd>
581
582 <dt><b><!--Idx-->P3M-AD<!--EIdx--></b></dt>
583 <dd>Particle-Particle Particle-Mesh algorithm with analytical derivative
584 for for long range electrostatic interactions. The method and code
585 is identical to SPME, except that the influence function is optimized
586 for the grid. This gives a slight increase in accuracy.</dd>
587
588 <dt><b>Reaction-Field electrostatics<!--QuietIdx-->reaction-field electrostatics<!--EQuietIdx--></b></dt>
589 <dd>Reaction field with Coulomb cut-off <b>rcoulomb</b>,
590 where <b>rcoulomb</b> &ge; <b>rlist</b>.
591 The dielectric constant beyond the cut-off is <b>epsilon-rf</b>.
592 The dielectric constant can be set to infinity by setting <b>epsilon-rf</b><tt>=0</tt>.</dd>
593
594 <dt><b>Generalized-Reaction-Field</b></dt>
595 <dd>Generalized reaction field with Coulomb cut-off <b>rcoulomb</b>,
596 where <b>rcoulomb</b> &ge; <b>rlist</b>.
597 The dielectric constant beyond the cut-off is <b>epsilon-rf</b>.
598 The ionic strength is computed from the number of charged 
599 (i.e. with non zero charge) <!--Idx-->charge group<!--EIdx-->s.
600 The temperature for the GRF potential is set with 
601 <b><A HREF="#tc">ref-t</A></b> [K].</dd>
602
603 <dt><b>Reaction-Field-zero</b></dt>
604 <dd>In GROMACS, normal reaction-field electrostatics with
605 <b>cutoff-scheme</b><b>=group</b> leads to bad
606 energy conservation. <b>Reaction-Field-zero</b> solves this
607 by making the potential zero beyond the cut-off. It can only
608 be used with an infinite dielectric constant (<b>epsilon-rf=0</b>),
609 because only for that value the force vanishes at the cut-off.
610 <b>rlist</b> should be 0.1 to 0.3 nm larger than <b>rcoulomb</b>
611 to accommodate for the size of charge groups and diffusion
612 between neighbor list updates. This, and the fact that table lookups
613 are used instead of analytical functions make <b>Reaction-Field-zero</b>
614 computationally more expensive than normal reaction-field.</dd>
615
616 <dt><b>Reaction-Field-nec</b></dt>
617 <dd>The same as <b>Reaction-Field</b>, but implemented as in
618 GROMACS versions before 3.3. No reaction-field correction is applied
619 to excluded atom pairs and self pairs.
620 The 1-4 interactions are calculated using a reaction-field.
621 The missing correction due to the excluded pairs that do not have a 1-4
622 interaction is up to a few percent of the total electrostatic
623 energy and causes a minor difference in the forces and the pressure.</dd>
624
625 <dt><b>Shift</b></dt>
626 <dd>Analogous to <b>Shift</b> for <b>vdwtype</b>.
627 You might want to use <b>Reaction-Field-zero</b> instead,
628 which has a similar potential shape, but has a physical interpretation
629 and has better energies due to the exclusion correction terms.
630 </dd>
631
632 <dt><b>Encad-Shift</b></dt>
633 <dd>The Coulomb
634 potential is decreased over the whole range, using the definition
635 from the Encad simulation package.</dd>
636
637 <dt><b>Switch</b></dt>
638 <dd>Analogous to <b>Switch</b> for <b>vdwtype</b>.
639 Switching the Coulomb potential can lead to serious artifacts,
640 advice: use <b>Reaction-Field-zero</b> instead.</dd>
641
642 <dt><b>User</b></dt> 
643 <dd><a name="usertab"></a><tt>mdrun</tt> will now expect to find a file
644 <tt>table.xvg</tt> with user-defined potential functions for
645 repulsion, dispersion and Coulomb. When pair interactions are present,
646 <tt>mdrun</tt> also expects to find a file <tt>tablep.xvg</tt> for
647 the pair interactions. When the same interactions should be used
648 for non-bonded and pair interactions the user can specify the same
649 file name for both table files.
650 These files should contain 7
651 columns: the <tt>x</tt> value,
652 <tt>f(x)</tt>, <tt>-f'(x)</tt>,
653 <tt>g(x)</tt>, <tt>-g'(x)</tt>,
654 <tt>h(x)</tt>, <tt>-h'(x)</tt>,
655 where <tt>f(x)</tt> is the Coulomb function, <tt>g(x)</tt> the dispersion function
656 and <tt>h(x)</tt> the repulsion function.
657 When <b>vdwtype</b> is not set to <b>User</b> the values
658 for <tt>g</tt>, <tt>-g'</tt>, <tt>h</tt> and <tt>-h'</tt> are ignored.
659 For the non-bonded interactions <tt>x</tt> values should run
660 from 0 to the largest cut-off distance + <b>table-extension</b>
661 and should be uniformly spaced. For the pair interactions the table
662 length in the file will be used.
663 The optimal spacing, which is used for non-user tables,
664 is <tt>0.002</tt> [nm] when you run in mixed precision
665 or <tt>0.0005</tt> [nm] when you run in double precision.
666 The function value at <tt>x=0</tt> is not important. More information is
667 in the printed manual.</dd>
668
669 <dt><b>PME-Switch</b></dt>
670 <dd>A combination of PME and a switch function for the direct-space part
671 (see above). <b>rcoulomb</b> is allowed to be smaller than <b>rlist</b>.
672 This is mainly useful constant energy simulations (note that using
673 <b>PME</b> with <b>cutoff-scheme</b>=<b>Verlet</b> will be more efficient).
674 </dd>
675
676 <dt><b>PME-User</b></dt>
677 <dd>A combination of PME and user tables (see above).
678 <b>rcoulomb</b> is allowed to be smaller than <b>rlist</b>.
679 The PME mesh contribution is subtracted from the user table by <tt>mdrun</tt>.
680 Because of this subtraction the user tables should contain
681 about 10 decimal places.</dd>
682
683 <dt><b>PME-User-Switch</b></dt>
684 <dd>A combination of PME-User and a switching function (see above).
685 The switching function is applied to final particle-particle interaction,
686 i.e. both to the user supplied function and the PME Mesh correction part.</dd>
687
688 </dl></dd>
689
690 <dt><b>coulomb-modifier:</b></dt>
691 <dd><dl compact>
692 <dt><b>Potential-shift-Verlet</b></dt>
693 <dd>Selects <b>Potential-shift</b> with the Verlet cutoff-scheme,
694 as it is (nearly) free; selects <b>None</b> with the group cutoff-scheme.</dd>
695 <dt><b>Potential-shift</b></dt>
696 <dd>Shift the Coulomb potential by a constant such that it is zero at the cut-off.
697 This makes the potential the integral of the force. Note that this does not
698 affect the forces or the sampling.</dd>
699 <dt><b>None</b></dt>
700 <dd>Use an unmodified Coulomb potential. With the group scheme this means no exact cut-off is used, energies and forces are calculated for all pairs in the neighborlist.</dd>
701 </dl></dd>
702
703
704 <A NAME="el2">
705 <dt><b>rcoulomb-switch: (0) [nm]</b></dt>
706 <dd>where to start switching the Coulomb potential, only relevant when force or potential switching is used</dd>
707
708 <dt><b>rcoulomb: (1) [nm]</b></dt>
709 <dd>distance for the Coulomb <!--Idx-->cut-off<!--EIdx--></dd>
710
711 <dt><b>epsilon-r: (1)</b></dt>
712 <dd>The relative <!--Idx-->dielectric constant<!--EIdx-->.
713 A value of 0 means infinity.</dd>
714
715 <dt><b>epsilon-rf: (0)</b></dt>
716 <dd>The relative dielectric constant of the reaction field.
717 This is only used with reaction-field electrostatics.
718 A value of 0 means infinity.</dd>
719 </dl>
720
721 <A NAME="vdw">
722 <hr>
723 <h3>VdW</h3>
724 <dl>
725 <dt><b>vdwtype:</b></dt>
726 <dd><dl compact>
727 <dt><b>Cut-off</b></dt>
728 <dd>Twin range cut-offs with neighbor list cut-off <b>rlist</b> and
729 VdW cut-off <b>rvdw</b>,
730 where <b>rvdw</b> <tt>&ge;</tt> <b>rlist</b>.</dd>
731
732 <dt><b>PME</b></dt>
733 <dd>Fast smooth Particle-mesh Ewald (SPME) for VdW interactions. The
734 grid dimensions are controlled with <b>fourierspacing</b> in the same
735 way as for electrostatics, and the interpolation order is controlled
736 with <b>pme-order</b>. The relative accuracy of direct/reciprocal
737 space is controlled by <b>ewald-rtol-lj</b>, and the specific
738 combination rules that are to be used by the reciprocal routine are
739 set using <b>lj-pme-comb-rule</b>.</dd>
740
741 <dt><b>Shift</b></dt>
742 <dd>This functionality is deprecated and replaced by <b>vdw-modifier = Force-switch</b>.
743 The LJ (not Buckingham) potential is decreased over the whole
744 range and the forces decay smoothly to zero between <b>rvdw-switch</b>
745 and <b>rvdw</b>.  The neighbor search cut-off <b>rlist</b> should be
746 0.1 to 0.3 nm larger than <b>rvdw</b> to accommodate for the size of
747 charge groups and diffusion between neighbor list
748 updates.</dd>
749
750 <dt><b>Switch</b></dt>
751 <dd>This functionality is deprecated and replaced by <b>vdw-modifier = Potential-switch</b>.
752 The LJ (not Buckingham)
753 potential is normal out to <b>rvdw-switch</b>, after which it is switched
754 off to reach zero at <b>rvdw</b>. Both the potential and force functions
755 are continuously smooth, but be aware that all switch functions will give rise
756 to a bulge (increase) in the force (since we are switching the potential).
757 The neighbor search cut-off <b>rlist</b> should be 0.1 to 0.3 nm larger than
758 <b>rvdw</b> to accommodate for the size of charge groups and diffusion
759 between neighbor list updates.</dd>
760
761 <dt><b>Encad-Shift</b></dt>
762 <dd>The LJ (not Buckingham)
763 potential is decreased over the whole range, using the definition
764 from the Encad simulation package.</dd>
765
766 <dt><b>User</b></dt>
767 <dd>See <b><a href="#usertab">user</a></b> for <b>coulombtype</b>.
768 The function value at <tt>x=0</tt> is not important. When you want to
769 use LJ correction, make sure that <b>rvdw</b> corresponds to the
770 cut-off in the user-defined function.
771 When <b>coulombtype</b> is not set to <b>User</b> the values
772 for <tt>f</tt> and <tt>-f'</tt> are ignored.</dd>
773 </dl></dd>
774
775 <dt><b>vdw-modifier:</b></dt>
776 <dd><dl compact>
777 <dt><b>Potential-shift-Verlet</b></dt>
778 <dd>Selects <b>Potential-shift</b> with the Verlet cutoff-scheme,
779 as it is (nearly) free; selects <b>None</b> with the group cutoff-scheme.</dd>
780 <dt><b>Potential-shift</b></dt>
781 <dd>Shift the Van der Waals potential by a constant such that it is zero at the cut-off.
782 This makes the potential the integral of the force. Note that this does not
783 affect the forces or the sampling.</dd>
784 <dt><b>None</b></dt>
785 <dd>Use an unmodified Van der Waals potential. With the group scheme this means no exact cut-off is used, energies and forces are calculated for all pairs in the neighborlist.</dd>
786 <dt><b>Force-switch</b></dt>
787 <dd>Smoothly switches the forces to zero between <b>rvdw-switch</b> and <b>rvdw</b>. This shifts the potential shift over the whole range and switches it to zero at the cut-off. Note that this is more expensive to calculate than a plain cut-off and it is not required for energy conservation, since <b>Potential-shift</b> conserves energy just as well.</dd>
788 <dt><b>Potential-switch</b></dt>
789 <dd>Smoothly switches the potential to zero between <b>rvdw-switch</b> and <b>rvdw</b>. Note that this introduces articifically large forces in the switching region and is much more expensive to calculate. This option should only be used if the force field you are using requires this.</dd>
790 </dl></dd>
791
792 <dt><b>rvdw-switch: (0) [nm]</b></dt>
793 <dd>where to start switching the LJ force and possibly the potential, only relevant when force or potential switching is used</dd>
794
795 <dt><b>rvdw: (1) [nm]</b></dt>
796 <dd>distance for the LJ or Buckingham <!--Idx-->cut-off<!--EIdx--></dd>
797
798 <dt><b>DispCorr:</b></dt>
799 <dd><dl compact></dd>
800 <dt><b>no</b></dt>
801 <dd>don't apply any correction</dd>
802 <dt><b>EnerPres</b></dt>
803 <dd>apply long range <!--Idx-->dispersion correction<!--EIdx-->s for Energy
804 and Pressure</dd>
805 <dt><b>Ener</b></dt>
806 <dd>apply long range dispersion corrections for Energy
807 only</dd>
808 </dl>
809 </dl>
810
811 <A NAME="table">
812 <hr>
813 <h3>Tables</h3>
814 <dl>
815 <dt><b>table-extension: (1) [nm]</b></dt>
816 <dd>Extension of the non-bonded potential lookup tables beyond the largest cut-off distance.
817 The value should be large enough to account for charge group sizes
818 and the diffusion between neighbor-list updates.
819 Without user defined potential the same table length is used
820 for the lookup tables for the 1-4 interactions,
821 which are always tabulated irrespective of the use of
822 tables for the non-bonded interactions. The value of <b>table-extension</b> in no way
823 affects the values of <b>rlist</b>, <b>rcoulomb</b>, or <b>rvdw</b>. </dd>
824
825 <dt><b>energygrp-table:</b></dt>
826 <dd>When user tables are used for electrostatics and/or VdW,
827 here one can give pairs of energy groups for which seperate
828 user tables should be used.
829 The two energy groups will be appended to the table file name,
830 in order of their definition in <b>energygrps</b>, seperated by underscores.
831 For example, if <tt>energygrps = Na Cl Sol</tt>
832 and <tt>energygrp-table = Na Na Na Cl</tt>, <tt>mdrun</tt> will read
833 <tt>table_Na_Na.xvg</tt> and <tt>table_Na_Cl.xvg</tt> in addition
834 to the normal <tt>table.xvg</tt> which will be used for all other
835 energy group pairs.
836 </dd>
837 </dl>
838
839 <A NAME="ewald">
840 <hr>
841 <h3>Ewald</h3>
842 <dl>
843 <dt><b>fourierspacing: (0.12) [nm]</b></dt>
844 <dd>For ordinary Ewald, the ratio of the box dimensions and the spacing
845 determines a lower bound for the number of wave vectors to use in each
846 (signed) direction. For PME and P3M, that ratio determines a lower bound
847 for the number of Fourier-space grid points that will be used along that
848 axis. In all cases, the number for each direction can be overridden by
849 entering a non-zero value for <b>fourier_n[xyz]</b>.
850 For optimizing the relative load of the particle-particle interactions
851 and the mesh part of PME, it is useful to know that
852 the accuracy of the electrostatics remains nearly constant
853 when the Coulomb cut-off and the PME grid spacing are scaled
854 by the same factor.</dd>
855
856 <dt><b>fourier-nx (0) ; fourier-ny (0) ; fourier-nz: (0)</b></dt>
857 <dd>Highest magnitude of wave vectors in reciprocal space when using Ewald.</dd>
858 <dd>Grid size when using PME or P3M. These values override
859 <b>fourierspacing</b> per direction. The best choice is powers of
860 2, 3, 5 and 7. Avoid large primes.</dd>
861
862 <dt><b>pme-order (4)</b></dt>
863 <dd>Interpolation order for PME. 4 equals cubic interpolation. You might try
864 6/8/10 when running in parallel and simultaneously decrease grid dimension.</dd>
865
866 <dt><b>ewald-rtol (1e-5)</b></dt>
867 <dd>The relative strength of the Ewald-shifted direct potential at
868 <b>rcoulomb</b> is given by <b>ewald-rtol</b>.
869 Decreasing this will give a more accurate direct sum,
870 but then you need more wave vectors for the reciprocal sum.</dd>
871
872 <dt><b>ewald-rtol-lj (1e-3)</b></dt>
873 <dd>When doing PME for VdW-interactions, <b>ewald-rtol-lj</b> is used
874 to control the relative strength of the dispersion potential at <b>rvdw</b> in
875 the same way as <b>ewald-rtol</b> controls the electrostatic potential.</dd>
876
877 <dt><b>lj-pme-comb-rule (Geometric)</b></dt>
878 <dd>The combination rules used to combine VdW-parameters in the reciprocal part of LJ-PME. 
879 Geometric rules are much faster than Lorentz-Berthelot and usually the recommended choice, even
880 when the rest of the force field uses the Lorentz-Berthelot rules.</dd>
881 <dd><dl compact>
882 <dt><b>Geometric</b></dt>
883 <dd>Apply geometric combination rules</dd>
884 <dt><b>Lorentz-Berthelot</b></dt>
885 <dd>Apply Lorentz-Berthelot combination rules</dd>
886 </dl></dd>
887
888 <dt><b>ewald-geometry: (3d)</b></dt>
889 <dd><dl compact>
890 <dt><b>3d</b></dt>
891 <dd>The Ewald sum is performed in all three dimensions.</dd>
892 <dt><b>3dc</b></dt>
893 <dd>The reciprocal sum is still performed in 3D,
894 but a force and potential correction applied in the <tt>z</tt>
895 dimension to produce a pseudo-2D summation.
896 If your system has a slab geometry in the <tt>x-y</tt> plane you can
897 try to increase the <tt>z</tt>-dimension of the box (a box height of 3 times
898 the slab height is usually ok)
899 and use this option.</dd>
900 </dl></dd>
901
902 <dt><b>epsilon-surface: (0)</b></dt>
903 <dd>This controls the dipole correction to the Ewald summation in 3D. The
904 default value of zero means it is turned off. Turn it on by setting it to the value 
905 of the relative permittivity of the imaginary surface around your infinite system. Be
906 careful - you shouldn't use this if you have free mobile charges in your system. 
907 This value does not affect the slab 3DC variant of the long range corrections.</dd>
908
909
910 <dt><b>optimize-fft:</b></dt>
911 <dd><dl compact>
912 <dt><b>no</b></dt>
913 <dd>Don't calculate the optimal FFT plan for the grid at startup.</dd>
914 <dt><b>yes</b></dt>
915 <dd>Calculate the optimal FFT plan for the grid at startup. This saves a
916 few percent for long simulations, but takes a couple of minutes
917 at start.</dd>
918 </dl></dd>
919
920 </dl>
921
922 <A NAME="tc"><br>
923 <hr>
924 <h3>Temperature coupling<!--QuietIdx-->temperature coupling<!--EQuietIdx--></h3>
925
926 <dl>
927 <dt><b>tcoupl:</b></dt>
928 <dd><dl compact>
929 <dt><b>no</b></dt>
930 <dd>No temperature coupling.</dd>
931 <dt><b>berendsen</b></dt>
932 <dd>Temperature coupling with a Berendsen-thermostat to a bath with
933 temperature <b>ref-t</b> [K], with time constant <b>tau-t</b> [ps].
934 Several groups can be coupled separately, these are specified in the
935 <b>tc-grps</b> field separated by spaces.</dd>
936 <dt><b>nose-hoover</b></dt>
937 <dd>Temperature coupling using a Nose-Hoover extended
938 ensemble. The reference temperature and coupling groups are selected
939 as above, but in this case <b>tau-t</b> [ps] controls the period
940 of the temperature fluctuations at equilibrium, which is slightly
941 different from a relaxation time.
942 For NVT simulations the conserved energy quantity is written
943 to energy and log file.</dd>
944 <dt><b>andersen</b></dt>
945 <dd>Temperature coupling by randomizing a fraction of the particles
946 at each timestep. Reference temperature and coupling groups are selected
947 as above. <b>tau-t</b> is the average time between randomization of each molecule.
948 Inhibits particle dynamics somewhat, but little or no ergodicity issues. Currently
949 only implemented with velocity Verlet, and not implemented with constraints.</dd>
950 <dt><b>andersen-massive</b></dt>
951 <dd>Temperature coupling by randomizing all particles at infrequent timesteps.
952 Reference temperature and coupling groups are selected
953 as above. <b>tau-t</b> is the time between randomization of all molecules.
954 Inhibits particle dynamics somewhat, but little or no ergodicity issues. Currently
955 only implemented with velocity Verlet.</dd>
956 <dt><b>v-rescale</b></dt>
957 <dd>Temperature coupling using velocity rescaling with a stochastic term
958 (JCP 126, 014101).
959 This thermostat is similar to Berendsen coupling, with the same scaling
960 using <b>tau-t</b>, but the stochastic term ensures that a proper
961 canonical ensemble is generated. The random seed is set with
962 <b><A HREF="#ld">ld-seed</A></b>.
963 This thermostat works correctly even for <b>tau-t</b><tt>=0</tt>.
964 For NVT simulations the conserved energy quantity is written
965 to the energy and log file.</dd>
966 </dl>
967 <dt><b>nsttcouple: (-1)</b></dt>
968 <dd>The frequency for coupling the temperature.
969 The default value of -1 sets <b>nsttcouple</b> equal to <b>nstlist</b>,
970 unless <b>nstlist</b>&le;0, then a value of 10 is used.
971 For velocity Verlet integrators <b>nsttcouple</b> is set to 1.</dd>
972 </dd>
973 <dt><b>nh-chain-length (10)</b></dt>
974 <dd>the number of chained Nose-Hoover thermostats for velocity Verlet integrators, the leap-frog <b>md</b> integrator only supports 1.  Data for the NH chain variables is not printed to the .edr, but can be using the <tt>GMX_NOSEHOOVER_CHAINS</tt> environment variable</dd>
975 <dt><b>tc-grps:</b></dt>
976 <dd>groups to couple separately to temperature bath</dd>
977 <dt><b>tau-t: [ps]</b></dt>
978 <dd>time constant for coupling (one for each group in <b>tc-grps</b>),
979 -1 means no temperature coupling</dd>
980 <dt><b>ref-t: [K]</b></dt>
981 <dd>reference temperature for coupling (one for each group in <b>tc-grps</b>)</dd>
982 </dl>
983
984 <A NAME="pc"><br>
985 <hr>
986 <h3>Pressure coupling<!--QuietIdx-->pressure coupling<!--EQuietIdx--></h3>
987
988 <dl>
989 <dt><b>pcoupl:</b></dt>
990 <dd><dl compact>
991 <dt><b>no</b></dt>
992 <dd>No pressure coupling. This means a fixed box size.</dd>
993 <dt><b>berendsen</b></dt>
994 <dd>Exponential relaxation pressure coupling with time constant
995 <b>tau-p</b> [ps]. The box is scaled every timestep. It has been
996 argued that this does not yield a correct thermodynamic ensemble,
997 but it is the most efficient way to scale a box at the beginning
998 of a run.</dd>
999 <dt><b>Parrinello-Rahman</b></dt>
1000 <dd>Extended-ensemble pressure coupling where the box vectors are
1001 subject to an equation of motion. The equation of motion for the atoms
1002 is coupled to this. No instantaneous scaling takes place.  As for
1003 Nose-Hoover temperature coupling the time constant <b>tau-p</b> [ps]
1004 is the period of pressure fluctuations at equilibrium. This is
1005 probably a better method when you want to apply pressure scaling
1006 during data collection, but beware that you can get very large
1007 oscillations if you are starting from a different pressure. For
1008 simulations where the exact fluctation of the NPT ensemble are
1009 important, or if the pressure coupling time is very short it may not
1010 be appropriate, as the previous time step pressure is used in some
1011 steps of the GROMACS implementation for the current time step pressure.</dd>
1012 </dl></dd>
1013 <dt><b>MTTK</b></dt>
1014 <dd>Martyna-Tuckerman-Tobias-Klein implementation, only useable with <b>md-vv</b>
1015 or <b>md-vv-avek</b>, very similar to Parrinello-Rahman.  
1016 As for Nose-Hoover temperature coupling the time constant <b>tau-p</b>
1017 [ps] is the period of pressure fluctuations at equilibrium. This is
1018 probably a better method when you want to apply pressure scaling
1019 during data collection, but beware that you can get very large
1020 oscillations if you are starting from a different pressure. Currently only supports isotropic scaling.</dd>
1021 </dl></dd>
1022
1023 <dl>
1024 <dt><b>pcoupltype:</b></dt>
1025 <dd><dl compact>
1026 <dt><b>isotropic</b></dt>
1027 <dd>Isotropic pressure coupling with time constant <b>tau-p</b> [ps].
1028 The compressibility and reference pressure are set with
1029 <b>compressibility</b> [bar<sup>-1</sup>] and <b>ref-p</b> [bar], one
1030 value is needed.</dd>
1031 <dt><b>semiisotropic</b></dt>
1032 <dd>Pressure coupling which is isotropic in the <tt>x</tt> and <tt>y</tt> direction,
1033 but different in the <tt>z</tt> direction.
1034 This can be useful for membrane simulations.
1035 2 values are needed for <tt>x/y</tt> and <tt>z</tt> directions respectively.</dd>
1036 <dt><b>anisotropic</b></dt>
1037 <dd>Idem, but 6 values are needed for <tt>xx</tt>, <tt>yy</tt>, <tt>zz</tt>, <tt>xy/yx</tt>, <tt>xz/zx</tt> and <tt>yz/zy</tt>
1038 components, respectively.
1039 When the off-diagonal compressibilities are set to zero,
1040 a rectangular box will stay rectangular.
1041 Beware that anisotropic scaling can lead to extreme deformation
1042 of the simulation box.</dd>
1043 <dt><b>surface-tension</b></dt>
1044 <dd>Surface tension coupling for surfaces parallel to the xy-plane.
1045 Uses normal pressure coupling for the <tt>z</tt>-direction, while the surface tension
1046 is coupled to the <tt>x/y</tt> dimensions of the box.
1047 The first <b>ref-p</b> value is the reference surface tension times
1048 the number of surfaces [bar nm], 
1049 the second value is the reference <tt>z</tt>-pressure [bar].
1050 The two <b>compressibility</b> [bar<sup>-1</sup>] values are the compressibility
1051 in the <tt>x/y</tt> and <tt>z</tt> direction respectively.
1052 The value for the <tt>z</tt>-compressibility should be reasonably accurate since it
1053 influences the convergence of the surface-tension, it can also be set to zero
1054 to have a box with constant height.</dd>
1055 </dl></dd>
1056
1057 <dt><b>nstpcouple: (-1)</b></dt>
1058 <dd>The frequency for coupling the pressure.
1059 The default value of -1 sets <b>nstpcouple</b> equal to <b>nstlist</b>,
1060 unless <b>nstlist</b> &le;0, then a value of 10 is used.
1061 For velocity Verlet integrators <b>nstpcouple</b> is set to 1.</dd>
1062 </dd>
1063
1064 <dt><b>tau-p: (1) [ps]</b></dt>
1065 <dd>time constant for coupling</dd>
1066 <dt><b>compressibility: [bar<sup>-1</sup>]</b></dt>
1067 <dd>compressibility (NOTE: this is now really in bar<sup>-1</sup>)
1068 For water at 1 atm and 300 K the compressibility is 4.5e-5 [bar<sup>-1</sup>].</dd>
1069 <dt><b>ref-p: [bar]</b></dt>
1070 <dd>reference pressure for coupling</dd>
1071 <dt><b>refcoord-scaling:</b></dt>
1072 <dd><dl compact>
1073 <dt><b>no</b></dt>
1074 <dd>The reference coordinates for position restraints are not modified.
1075 Note that with this option the virial and pressure will depend on the absolute
1076 positions of the reference coordinates.</dd>
1077 <dt><b>all</b></dt>
1078 <dd>The reference coordinates are scaled with the scaling matrix of the pressure coupling.</dd>
1079 <dt><b>com</b></dt>
1080 <dd>Scale the center of mass of the reference coordinates with the scaling matrix of the pressure coupling. The vectors of each reference coordinate to the center of mass are not scaled. Only one COM is used, even when there are multiple molecules with position restraints. For calculating the COM of the reference coordinates in the starting configuration, periodic boundary conditions are not taken into account.
1081 </dl></dd>
1082 </dd>
1083 </dl>
1084
1085 <A NAME="sa"><br>
1086 <hr>
1087 <h3>Simulated annealing<!--QuietIdx-->simulated annealing<!--EQuietIdx--></h3>
1088
1089 Simulated annealing is controlled separately for each temperature group in GROMACS. The reference temperature is a piecewise linear function, but you can use an arbitrary number of points for each group, and choose either a single sequence or a periodic behaviour for each group. The actual annealing is performed by dynamically changing the reference temperature used in the thermostat algorithm selected, so remember that the system will usually not instantaneously reach the reference temperature!
1090 <dl>
1091 <dt><b>annealing:</b></dt>
1092 <dd>Type of annealing for each temperature group</dd>
1093 <dd><dl compact></dd>
1094 <dt><b>no</b></dt>
1095 <dd>No simulated annealing - just couple to reference temperature value.</dd>
1096 <dt><b>single</b></dt>
1097 <dd>A single sequence of annealing points. If your simulation is longer than the time of the last point, the temperature will be coupled to this constant value after the annealing sequence has reached the last time point.</dd>
1098 <dt><b>periodic</b></dt>
1099 <dd>The annealing will start over at the first reference point once the last reference time is reached. This is repeated until the simulation ends. 
1100 </dd>
1101 </dl>
1102
1103 <dt><b>annealing-npoints:</b></dt>
1104 <dd>A list with the number of annealing reference/control points used for 
1105 each temperature group. Use 0 for groups that are not annealed. The number of entries should equal the number of temperature groups.</dd>
1106
1107 <dt><b>annealing-time:</b></dt>
1108 <dd>List of times at the annealing reference/control points for each group. If you are using periodic annealing, the times will be used modulo the last value, i.e. if the values are 0, 5, 10, and 15, the coupling will restart at the 0ps value after 15ps, 30ps, 45ps, etc. The number of entries should equal the sum of the numbers given in <tt>annealing-npoints</tt>.</dd>
1109
1110 <dt><b>annealing-temp:</b></dt>
1111 <dd>List of temperatures at the annealing reference/control points for each group. The number of entries should equal the sum of the numbers given in <tt>annealing-npoints</tt>.</dd>
1112 <br>
1113 Confused? OK, let's use an example. Assume you have two temperature groups, set the group selections to <tt>annealing = single periodic</tt>, the number of points of each group to <tt>annealing-npoints = 3 4</tt>, the times to <tt>annealing-time = 0 3 6 0 2 4 6</tt> and finally temperatures to <tt>annealing-temp = 298 280 270 298 320 320 298</tt>.
1114 The first group will be coupled to 298K at 0ps, but the reference temperature will drop linearly to reach 280K at 3ps, and then linearly between 280K and 270K from 3ps to 6ps. After this is stays constant, at 270K. The second group is coupled to 298K at 0ps, it increases linearly to 320K at 2ps, where it stays constant until 4ps. Between 4ps and 6ps it decreases to 298K, and then it starts over with the same pattern again, i.e. rising linearly from 298K to 320K between 6ps and 8ps. Check the summary printed by <tt>grompp</tt> if you are unsure!
1115 </dl>
1116
1117 <A NAME="vel"><br>
1118 <hr>
1119 <h3>Velocity generation</h3>
1120
1121 <dl>
1122 <dt><b>gen-vel:</b></dt>
1123 <dd><dl compact>
1124 <dt><b>no</b></dt>
1125 <dd> Do not generate velocities. The velocities are set to zero
1126 when there are no velocities in the input structure file.</dd>
1127 <dt><b>yes</b></dt>
1128 <dd>Generate velocities in <tt>grompp</tt> according to a Maxwell distribution at
1129 temperature <b>gen-temp</b> [K], with random seed <b>gen-seed</b>. 
1130 This is only meaningful with integrator <b><A HREF="#run">md</A></b>.</dd>
1131 </dl></dd>
1132 <dt><b>gen-temp: (300) [K]</b></dt>
1133 <dd>temperature for Maxwell distribution</dd>
1134 <dt><b>gen-seed: (-1) [integer]</b></dt>
1135 <dd>used to initialize random generator for random velocities,
1136 when <b>gen-seed</b> is set to -1, a pseudo random seed is used.
1137 </dl>
1138
1139 <A NAME="bond"><br>
1140 <hr>
1141 <h3>Bonds</h3>
1142
1143 <dl>
1144 <dt><b>constraints<!--QuietIdx-->constraint algorithms<!--EQuietIdx-->:</b></dt>
1145 <dd><dl compact>
1146 <dt><b>none</b></dt>
1147 <dd>No constraints except for those defined explicitly in the topology,
1148 i.e. bonds are represented by a harmonic (or other) potential
1149 or a Morse potential (depending on the setting of <b>morse</b>)
1150 and angles by a harmonic (or other) potential.
1151 <dt><b>h-bonds</b></dt>
1152 <dd>Convert the bonds with H-atoms to constraints.</dd>
1153 <dt><b>all-bonds</b></dt>
1154 <dd>Convert all bonds to constraints.</dd>
1155 <dt><b>h-angles</b></dt>
1156 <dd>Convert all bonds and additionally the angles that involve H-atoms
1157 to bond-constraints.</dd>
1158 <dt><b>all-angles</b></dt>
1159 <dd>Convert all bonds and angles to bond-constraints.</dd>
1160 </dl>
1161
1162 <dt><b>constraint-algorithm:</b></dt>
1163 <dd><dl compact>
1164 <dt><b><!--Idx-->LINCS<!--EIdx--></b></dt>
1165 <dd>LINear Constraint Solver.
1166 With domain decomposition the parallel version P-LINCS is used.
1167 The accuracy in set with
1168 <b>lincs-order</b>, which sets the number of matrices in the expansion
1169 for the matrix inversion.
1170 After the matrix inversion correction the algorithm does
1171 an iterative correction to compensate for lengthening due to rotation.
1172 The number of such iterations can be controlled with
1173 <b>lincs-iter</b>. The root mean square relative constraint deviation
1174 is printed to the log file every <b>nstlog</b> steps.
1175 If a bond rotates more than <b>lincs-warnangle</b> [degrees] in one step, 
1176 a warning will be printed both to the log file and to <TT>stderr</TT>. 
1177 LINCS should not be used with coupled angle constraints.
1178 </dd>
1179 <dt><b><!--Idx-->SHAKE<!--EIdx--></b></dt>
1180 <dd>SHAKE is slightly slower and less stable than LINCS, but does work with 
1181 angle constraints.
1182 The relative tolerance is set with <b>shake-tol</b>, 0.0001 is a good value
1183 for ``normal'' MD. SHAKE does not support constraints between atoms
1184 on different nodes, thus it can not be used with domain decompositon
1185 when inter charge-group constraints are present.
1186 SHAKE can not be used with energy minimization.
1187 </dd>
1188 </dl></dd>
1189 <dt><b>continuation:</b></dt>
1190 <dd>This option was formerly known as <tt>unconstrained-start</tt>.</dd>
1191 <dd><dl compact>
1192 <dt><b>no</b></dt>
1193 <dd>apply constraints to the start configuration and reset shells</dd>
1194 <dt><b>yes</b></dt>
1195 <dd>do not apply constraints to the start configuration
1196 and do not reset shells, useful for exact coninuation and reruns</dd>
1197 </dl></dd>
1198
1199 <A NAME="bond2">
1200 <dt><b>shake-tol: (0.0001)</b></dt>
1201 <dd>relative tolerance for SHAKE</dd>
1202 <dt><b>lincs-order: (4)</b></dt>
1203 <dd>Highest order in the expansion of the constraint coupling matrix.
1204 When constraints form triangles, an additional expansion of the same
1205 order is applied on top of the normal expansion only for the couplings
1206 within such triangles.
1207 For ``normal'' MD simulations an order of 4 usually suffices, 6 is
1208 needed for large time-steps with virtual sites or BD.
1209 For accurate energy minimization an order of 8 or more might be required.
1210 With domain decomposition, the cell size is limited by the distance
1211 spanned by <b>lincs-order</b>+1 constraints. When one wants to scale
1212 further than this limit, one can decrease <b>lincs-order</b> and increase
1213 <b>lincs-iter</b>, since the accuracy does not deteriorate
1214 when (1+<b>lincs-iter</b>)*<b>lincs-order</b> remains constant.</dd>
1215 <dt><b>lincs-iter: (1)</b></dt>
1216 <dd>Number of iterations to correct for rotational lengthening in LINCS.
1217 For normal runs a single step is sufficient, but for NVE
1218 runs where you want to conserve energy accurately or for accurate
1219 energy minimization you might want to increase it to 2.
1220 <dt><b>lincs-warnangle: </b>(30) [degrees]</dt>
1221 <dd>maximum angle that a bond can rotate before LINCS will complain</dd>
1222
1223 <dt><b>morse:</b></dt>
1224 <dd><dl compact>
1225 <dt><b>no</b></dt>
1226 <dd>bonds are represented by a harmonic potential</dd>
1227 <dt><b>yes</b></dt>
1228 <dd>bonds are represented by a Morse potential</dd>
1229 </dl></dd>
1230 </dl>
1231
1232 <A NAME="egexcl"><br>
1233 <hr>
1234 <h3>Energy group <!--Idx-->exclusions<!--EIdx--></h3>
1235 <dl>
1236 <dt><b>energygrp-excl: </b></dt>
1237 <dd>Pairs of energy groups for which all non-bonded interactions are
1238 excluded. An example: if you have two energy groups <tt>Protein</tt>
1239 and <tt>SOL</tt>, specifying
1240 <br>
1241 <tt>energygrp-excl&nbsp;=&nbsp;Protein&nbsp;Protein&nbsp;&nbsp;SOL&nbsp;SOL</tt>
1242 <br>
1243 would give only the non-bonded interactions between the protein and the
1244 solvent. This is especially useful for speeding up energy calculations with
1245 <tt>mdrun -rerun</tt> and for excluding interactions within frozen groups.</dd>
1246 </dl>
1247
1248 <A NAME="walls"><br>
1249 <hr>
1250 <h3>Walls<!--QuietIdx-->walls<!--EQuietIdx--></h3>
1251 <dl>
1252 <dt><b>nwall: 0</b></dt>
1253 <dd>When set to <b>1</b> there is a wall at <tt>z=0</tt>, when set to <b>2</b>
1254 there is also a wall at <tt>z=z-box</tt>. Walls can only be used with <b>pbc=xy</b>.
1255 When set to <b>2</b> pressure coupling and Ewald summation can be used
1256 (it is usually best to use semiisotropic pressure coupling with
1257 the <tt>x/y</tt> compressibility set to 0, as otherwise the surface area will change).
1258 Walls interact wit the rest of the system through an optional <tt>wall-atomtype</tt>.
1259 Energy groups <tt>wall0</tt> and <tt>wall1</tt> (for <b>nwall=2</b>) are
1260 added automatically to monitor the interaction of energy groups
1261 with each wall.
1262 The <A HREF="#run">center of mass motion removal</A> will be turned
1263 off in the <tt>z</tt>-direction.</dd>
1264 <dt><b>wall-atomtype:</b></dt>
1265 <dd>the atom type name in the force field for each wall. 
1266 By (for example) defining a special wall atom type in the topology with its 
1267 own combination rules, this allows for independent tuning of the interaction 
1268 of each atomtype with the walls.</dd>
1269 <dt><b>wall-type:</b></dt>
1270 <dd><dl compact>
1271 <dt><b>9-3</b></dt>
1272 <dd>LJ integrated over the volume behind the wall: 9-3 potential</dd>
1273 <dt><b>10-4</b></dt>
1274 <dd>LJ integrated over the wall surface: 10-4 potential</dd>
1275 <dt><b>12-6</b></dt>
1276 <dd>direct LJ potential with the z distance from the wall</dd>
1277 <dt><b>table</b></dt><dd>user defined potentials indexed with the z distance from the wall, the tables are read analogously to
1278 the <b><A HREF="#table">energygrp-table</A></b> option,
1279 where the first name is for a ``normal'' energy group and the second name
1280 is <tt>wall0</tt> or <tt>wall1</tt>,
1281 only the dispersion and repulsion columns are used</dd>
1282 </dl></dd>
1283 <dt><b>wall-r-linpot: -1 (nm)</b></dt>
1284 <dd>Below this distance from the wall the potential is continued
1285 linearly and thus the force is constant. Setting this option to
1286 a postive value is especially useful for equilibration when some atoms
1287 are beyond a wall.
1288 When the value is &le;0 (&lt;0 for <b>wall-type=table</b>),
1289 a fatal error is generated when atoms are beyond a wall.
1290 </dd>
1291 <dt><b>wall-density: [nm<sup>-3</sup>/nm<sup>-2</sup>]</b></dt>
1292 <dd>the number density of the atoms for each wall for wall types
1293 <b>9-3</b> and <b>10-4</b>
1294 <dt><b>wall-ewald-zfac: 3</b></dt>
1295 <dd>The scaling factor for the third box vector for Ewald summation only,
1296 the minimum is 2.
1297 Ewald summation can only be used with <b>nwall=2</b>, where one
1298 should use <b><A HREF="#ewald">ewald-geometry</A><tt>=3dc</tt></b>.
1299 The empty layer in the box serves to decrease the unphysical Coulomb
1300 interaction between periodic images.</dd>
1301 </dl>
1302
1303 <A NAME="pull"><br>
1304 <hr>
1305 <h3>COM <!--Idx-->pulling<!--EIdx--></h3>
1306 <dl>
1307 <dt><b>pull:</b></dt>
1308 <dd><dl compact>
1309 <dt><b>no</b></dt>
1310 <dd>No center of mass pulling.
1311 All the following pull options will be ignored
1312 (and if present in the <tt>.mdp</tt> file, they unfortunately generate warnings)</dd>
1313 <dt><b>umbrella</b></dt>
1314 <dd>Center of mass pulling using an umbrella potential
1315 between the reference group and one or more groups.</dd>
1316 <dt><b>constraint</b></dt>
1317 <dd>Center of mass pulling using a constraint
1318 between the reference group and one or more groups.
1319 The setup is identical to the option <b>umbrella</b>, except for the fact
1320 that a rigid constraint is applied instead of a harmonic potential.</dd>
1321 <dt><b>constant-force</b></dt>
1322 <dd>Center of mass pulling using a linear potential and therefore
1323 a constant force. For this option there is no reference position
1324 and therefore the parameters <b>pull-init</b> and <b>pull-rate</b>
1325 are not used.</dd>
1326 </dl></dd>
1327 <dt><b>pull-geometry:</b></dt>
1328 <dd><dl compact>
1329 <dt><b>distance</b></dt>
1330 <dd>Pull along the vector connecting the two groups.
1331 Components can be selected with <b>pull-dim</b>.</dd>
1332 <dt><b>direction</b></dt>
1333 <dd>Pull in the direction of <b>pull-vec</b>.</dd>
1334 <dt><b>direction-periodic</b></dt>
1335 <dd>As <b>direction</b>, but allows the distance to be larger than
1336 half the box size. With this geometry the box should not be dynamic
1337 (e.g. no pressure scaling) in the pull dimensions and the pull force
1338 is not added to virial.</dd>
1339 <dt><b>cylinder</b></dt>
1340 <dd>Designed for pulling with respect to a layer where the reference COM
1341 is given by a local cylindrical part of the reference group.
1342 The pulling is in the direction of <b>pull-vec</b>.
1343 From the reference group a cylinder is selected around the axis going
1344 through the pull group with direction <b>pull-vec</b> using two radii.
1345 The radius <b>pull-r1</b> gives the radius within which all
1346 the relative weights are one, between <b>pull-r1</b> and
1347 <b>pull-r0</b> the weights are switched to zero. Mass weighting is also used.
1348 Note that the radii should be smaller than half the box size.
1349 For tilted cylinders they should be even smaller than half the box size
1350 since the distance of an atom in the reference group
1351 from the COM of the pull group has both a radial and an axial component.</dd>
1352 </dl></dd>
1353 <dt><b>pull-dim: (Y Y Y)</b></dt>
1354 <dd>the distance components to be used with geometry <b>distance</b>,
1355 and also sets which components are printed
1356 to the output files</dd>
1357 <dt><b>pull-r1: (1) [nm]</b></dt>
1358 <dd>the inner radius of the cylinder for geometry <b>cylinder</b></dd>
1359 <dt><b>pull-r0: (1) [nm]</b></dt>
1360 <dd>the outer radius of the cylinder for geometry <b>cylinder</b></dd>
1361 <dt><b>pull-constr-tol: (1e-6)</b></dt>
1362 <dd>the relative constraint tolerance for constraint pulling</dd>
1363 <dt><b>pull-start:</b></dt>
1364 <dd><dl compact>
1365 <dt><b>no</b></dt>
1366 <dd>do not modify <b>pull-init</b>
1367 <dt><b>yes</b></dt>
1368 <dd>add the COM distance of the starting conformation to <b>pull-init</b></dd>
1369 </dl>
1370 <dt><b>pull-print-reference: (10)</b></dt>
1371 <dd><dl compact>
1372 <dt><b>no</b></dt>
1373 <dd>do not print the COM of the first group in each pull coordinate</dd>
1374 <dt><b>yes</b></dt>
1375 <dd>print the COM of the first group in each pull coordinate</dd>
1376 </dl>
1377 <dt><b>pull-nstxout: (10)</b></dt>
1378 <dd>frequency for writing out the COMs of all the pull group</dd>
1379 <dt><b>pull-nstfout: (1)</b></dt>
1380 <dd>frequency for writing out the force of all the pulled group</dd>
1381 <dt><b>pull-ngroups: (1)</b></dt>
1382 <dd>The number of pull groups, not including the absolute reference group,
1383 when used. Pull groups can be reused in multiple pull coordinates.
1384 Below only the pull options for group 1 are given, further groups simply
1385 increase the group index number.</dd>
1386 <dt><b>pull-ncoords: (1)</b></dt>
1387 <dd>The number of pull coordinates. Below only the pull options for
1388 coordinate 1 are given, further coordinates simply increase the coordinate
1389 index number.</dd>
1390
1391 <dt><b>pull-group1-name: </b></dt>
1392 <dd>The name of the pull group, is looked up in the index file
1393 or in the default groups to obtain the atoms involved.</dd>
1394 <dt><b>pull-group1-weights: </b></dt>
1395 <dd>Optional relative weights which are multiplied with the masses of the atoms
1396 to give the total weight for the COM. The number should be 0, meaning all 1,
1397 or the number of atoms in the pull group.</dd>
1398 <dt><b>pull-group1-pbcatom: (0)</b></dt>
1399 <dd>The reference atom for the treatment of periodic boundary conditions
1400 inside the group
1401 (this has no effect on the treatment of the pbc between groups).
1402 This option is only important when the diameter of the pull group
1403 is larger than half the shortest box vector.
1404 For determining the COM, all atoms in the group are put at their periodic image
1405 which is closest to <b>pull-group1-pbcatom</b>.
1406 A value of 0 means that the middle atom (number wise) is used.
1407 This parameter is not used with geometry <b>cylinder</b>.
1408 A value of -1 turns on cosine weighting, which is useful for a group
1409 of molecules in a periodic system, e.g. a water slab (see Engin et al.
1410 J. Chem. Phys. B 2010).</dd>
1411
1412 <dt><b>pull-coord1-groups: </b></dt>
1413 <dd>The two groups indices should be given on which this pull coordinate
1414 will operate. The first index can be 0, in which case an absolute reference
1415 of <b>pull-coord1-origin</b> is used. With an absolute reference the system
1416 is no longer translation invariant and one should think about what to do with
1417 the <A HREF="#run">center of mass motion</A>.</dd>
1418 <dt><b>pull-coord1-origin: (0.0 0.0 0.0)</b></dt>
1419 <dd>The pull reference position for use with an absolute reference.</dd>
1420 <dt><b>pull-coord1-vec: (0.0 0.0 0.0)</b></dt>
1421 <dd>The pull direction. <tt>grompp</tt> normalizes the vector.</dd>
1422 <dt><b>pull-coord1-init: (0.0) [nm]</b></dt>
1423 <dd>The reference distance at t=0.</dd>
1424 <dt><b>pull-coord1-rate: (0) [nm/ps]</b></dt>
1425 <dd>The rate of change of the reference position.</dd>
1426 <dt><b>pull-coord1-k: (0) [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-2</sup>] / [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-1</sup>]</b></dt>
1427 <dd>The force constant. For umbrella pulling this is the harmonic force
1428 constant in [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-2</sup>]. For constant force pulling
1429 this is the force constant of the linear potential, and thus minus (!)
1430 the constant force in [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-1</sup>].</dd>
1431 <dt><b>pull-coord1-kB: (pull-k1) [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-2</sup>] / [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-1</sup>]</b></dt>
1432 <dd>As <b>pull-coord1-k</b>, but for state B. This is only used when
1433 <A HREF="#free"><b>free-energy</b></A> is turned on.
1434 The force constant is then (1 - lambda)*<b>pull-coord1-k</b> + lambda*<b>pull-coord1-kB</b></dt>.
1435
1436 </dl>
1437
1438 <A NAME="nmr"><br>
1439 <hr>
1440 <h3><!--Idx-->NMR refinement<!--EIdx--></h3>
1441 <dl>
1442 <dt><b>disre:</b></dt>
1443 <dd><dl compact>
1444 <dt><b>no</b></dt>
1445 <dd>ignore <!--Idx-->distance restraint<!--EIdx--> information in topology file</dd>
1446 <dt><b>simple</b></dt>
1447 <dd>simple (per-molecule) distance restraints.
1448 <dt><b>ensemble</b></dt>
1449 <dd>distance restraints over an ensemble of molecules in one
1450 simulation box. Normally, one would perform ensemble averaging over
1451 multiple subsystems, each in a separate box, using <tt>mdrun -multi</tt>;s
1452 upply <tt>topol0.tpr</tt>, <tt>topol1.tpr</tt>, ... with different
1453 coordinates and/or velocities.
1454 The environment variable <tt>GMX_DISRE_ENSEMBLE_SIZE</tt> sets the number
1455 of systems within each ensemble (usually equal to the <tt>mdrun -multi</tt> value).</dd>
1456 </dd>
1457 </dl></dd>
1458 <dt><b>disre-weighting:</b></dt>
1459 <dd><dl compact>
1460 <dt><b>equal</b> (default)</dt>
1461 <dd>divide the restraint force equally over all atom pairs in the restraint</dd>
1462 <dt><b>conservative</b></dt>
1463 <dd>the forces are the derivative of the restraint potential,
1464 this results in an r<sup>-7</sup> weighting of the atom pairs.
1465 The forces are conservative when <tt>disre-tau</tt> is zero.</dd>
1466 </dl></dd>
1467 <dt><b>disre-mixed:</b></dt>
1468 <dd><dl compact>
1469 <dt><b>no</b></dt>
1470 <dd>the violation used in the calculation of the restraint force is the
1471 time-averaged violation </dd>
1472 <dt><b>yes</b></dt>
1473 <dd>the violation used in the calculation of the restraint force is the
1474 square root of the product of the time-averaged violation and the instantaneous violation</dd>
1475 </dl></dd>
1476
1477 <dt><b>disre-fc: (1000) [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-2</sup>]</b></dt>
1478 <dd>force constant for distance restraints, which is multiplied by a
1479 (possibly) different factor for each restraint given in the <tt>fac</tt>
1480 column of the interaction in the topology file.</dd>
1481
1482 <dt><b>disre-tau: (0) [ps]</b></dt>
1483 <dd>time constant for distance restraints running average. A value of zero turns off time averaging.</dd>
1484
1485 <dt><b>nstdisreout: (100) [steps]</b></dt>
1486 <dd>period between steps when the running time-averaged and instantaneous distances
1487 of all atom pairs involved in restraints are written to the energy file
1488 (can make the energy file very large)</dd>
1489
1490 <A NAME="nmr2">
1491 <dt><b>orire:</b></dt>
1492 <dd><dl compact>
1493 <dt><b>no</b></dt>
1494 <dd>ignore <!--Idx-->orientation restraint<!--EIdx--> information in topology file</dd>
1495 <dt><b>yes</b></dt>
1496 <dd>use orientation restraints, ensemble averaging can be performed
1497 with <tt>mdrun -multi</tt></dd>
1498 </dl>
1499 <dt><b>orire-fc: (0) [kJ mol]</b></dt>
1500 <dd>force constant for orientation restraints, which is multiplied by a
1501 (possibly) different weight factor for each restraint, can be set to zero to
1502 obtain the orientations from a free simulation</dd>
1503 <dt><b>orire-tau: (0) [ps]</b></dt>
1504 <dd>time constant for orientation restraints running average. A value of zero turns off time averaging.</dd>
1505 <dt><b>orire-fitgrp: </b></dt>
1506 <dd>fit group for orientation restraining. This group of atoms is used
1507 to determine the rotation <b>R</b> of the system with respect to the
1508 reference orientation. The reference orientation is the starting
1509 conformation of the first subsystem. For a protein, backbone is a reasonable
1510 choice</dd>
1511 <dt><b>nstorireout: (100) [steps]</b></dt>
1512 <dd>period between steps when the running time-averaged and instantaneous orientations
1513 for all restraints, and the molecular order tensor are written to the energy file
1514 (can make the energy file very large)</dd>
1515 </dl>
1516
1517 <A NAME="free"><br>
1518 <hr>
1519 <h3>Free energy calculations<!--QuietIdx-->free energy calculations<!--EQuietIdx--></h3>
1520
1521 <dl>
1522 <dt><b>free-energy:</b></dt>
1523 <dd><dl compact>
1524 <dt><b>no</b></dt>
1525 <dd>Only use topology A.</dd>
1526 <dt><b>yes</b></dt>
1527 <dd>Interpolate between topology A (lambda=0) to topology B (lambda=1)
1528 and write the derivative of the Hamiltonian with respect to lambda (as specified with <b>dhdl-derivatives</b>), or the Hamiltonian differences with respect to other lambda values (as specified with <b>foreign-lambda</b>) to
1529 the energy file and/or to <tt>dhdl.xvg</tt>, where they can be processed by, for example <tt>g_bar</tt>.
1530 The potentials, bond-lengths and angles are interpolated linearly as
1531 described in the manual. When <b>sc-alpha</b> is larger than zero, soft-core
1532 potentials are used for the LJ and Coulomb interactions.</dd>
1533 <dt><b>expanded</b></dt>
1534 <dd> Turns on expanded ensemble simulation, where the alchemical state becomes a dynamic variable, allowing jumping between different Hamiltonians. See the <A HREF="#expanded">expanded ensemble options</A> for controlling how expanded ensemble simulations are performed. The different Hamiltonians used in expanded ensemble simulations are defined by the other free energy options.</dd>
1535 </dl></dd>
1536 <dt><b>init-lambda: (-1)</b></dt>
1537 <dd>starting value for lambda (float).  Generally, this should only be used with slow growth (i.e. nonzero <b>delta-lambda</b>).  In other cases, <b>init-lambda-state</b> should be specified instead. Must be greater than or equal to 0.</dd>
1538 <dt><b>delta-lambda: (0)</b></dt>
1539 <dd>increment per time step for lambda</dd>
1540 <dt><b>init-lambda-state: (-1)</b></dt>
1541 <dd>starting value for the lambda state (integer).  Specifies which columm of the lambda vector (<b>coul-lambdas</b>, <b>vdw-lambdas</b>, <b>bonded-lambdas</b>, <b>restraint-lambdas</b>, <b>mass-lambdas</b>, <b>temperature-lambdas</b>, <b>fep-lambdas</b>) should be used. This is a zero-based index: <b>init-lambda-state</b> 0 means the first column, and so on.</dd>
1542 <dt><b>fep-lambdas: ()</b></dt>
1543 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1544 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. 
1545 Values must be between 0 and 1.
1546 Free energy differences between different lambda values can then
1547 be determined with <tt>g_bar</tt>. <b>fep-lambdas</b> is different from the other -lambdas keywords because
1548 all components of the lambda vector that are not specified will use <b>fep-lambdas</b> (including restraint-lambdas and therefore the pull code restraints).</dd>
1549 <dt><b>coul-lambdas: ()</b></dt>
1550 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1551 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. Values must be between 0 and 1.
1552 Only the electrostatic interactions are controlled with this component of the lambda vector (and only if the lambda=0 and lambda=1 states have differing electrostatic interactions).</dd>
1553 <dt><b>vdw-lambdas: ()</b></dt>
1554 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1555 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. Values must be between 0 and 1.
1556 Only the van der Waals interactions are controlled with this component of the lambda vector.</dd>
1557 <dt><b>bonded-lambdas: ()</b></dt>
1558 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1559 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. Values must be between 0 and 1.
1560 Only the bonded interactions are controlled with this component of the lambda vector.</dd>
1561 <dt><b>restraint-lambdas: ()</b></dt>
1562 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1563 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. Values must be between 0 and 1.
1564 Only the restraint interactions: dihedral restraints, and the pull code restraints are controlled with this component of the lambda vector. </dd>
1565 <dt><b>mass-lambdas: ()</b></dt>
1566 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1567 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. Values must be between 0 and 1.
1568 Only the particle masses are controlled with this component of the lambda vector.</dd>
1569 <dt><b>temperature-lambdas: ()</b></dt>
1570 <dd>Zero, one or more lambda values for which Delta H values will
1571 be determined and written to dhdl.xvg every <b>nstdhdl</b> steps. Values must be between 0 and 1.
1572 Only the temperatures controlled with this component of the lambda vector.
1573 Note that these lambdas should not be used for replica exchange, only for simulated tempering.</dd>
1574 <dt><b>calc-lambda-neighbors (1)</b></dt>
1575 <dd>Controls the number of lambda values for which Delta H values will be
1576 calculated and written out, if <b>init-lambda-state</b> has been set. A
1577 positive value will limit the number of lambda points calculated to only the
1578 nth neighbors of <b>init-lambda-state</b>: for example, if
1579 <b>init-lambda-state</b> is 5 and this parameter has a value of 2, energies for
1580 lambda points 3-7 will be calculated and writen out. A value of -1 means all
1581 lambda points will be written out. For normal BAR such as with g_bar, a value
1582 of 1 is sufficient, while for MBAR -1 should be used.</dd>
1583 <dt><b>sc-alpha: (0)</b></dt>
1584 <dd>the soft-core alpha parameter, a value of 0 results in linear interpolation of the LJ and Coulomb interactions</dd>
1585 <dt><b>sc-r-power: (6)</b></dt>
1586 <dd>the power of the radial term in the soft-core equation.  Possible values are 6 and 48. 6 is more standard, and is the default.  When 48 is used, then sc-alpha should generally be much lower (between 0.001 and 0.003).</dd>
1587 <dt><b>sc-coul: (no)</b></dt>
1588 <dd>Whether to apply the soft core free energy interaction transformation to the Columbic interaction of a molecule. Default is no, as it is generally
1589 more efficient to turn off the Coulomic interactions linearly before turning off the van der Waals interactions.</dd>
1590 <dt><b>sc-power: (0)</b></dt>
1591 <dd>the power for lambda in the soft-core function, only the values 1 and 2 are supported</dd>
1592 <dt><b>sc-sigma: (0.3) [nm]</b></dt>
1593 <dd>the soft-core sigma for particles which have a C6 or C12 parameter equal
1594 to zero or a sigma smaller than <b>sc-sigma</b></dd>
1595 <dt><b>couple-moltype:</b></dt>
1596 <dd>Here one can supply a molecule type (as defined in the topology)
1597 for calculating solvation or coupling free energies.
1598 There is a special option <b>system</b> that couples all molecule types
1599 in the system. This can be useful for equilibrating a system
1600 starting from (nearly) random coordinates.
1601 <b>free-energy</b> has to be turned on.
1602 The Van der Waals interactions and/or charges in this molecule type can be
1603 turned on or off between lambda=0 and lambda=1, depending on the settings
1604 of <b>couple-lambda0</b> and <b>couple-lambda1</b>. If you want to decouple
1605 one of several copies of a molecule, you need to copy and rename
1606 the molecule definition in the topology.</dd>
1607 <dt><b>couple-lambda0:</b></dt>
1608 <dd><dl compact>
1609 <dt><b>vdw-q</b></dt>
1610 <dd>all interactions are on at lambda=0
1611 <dt><b>vdw</b></dt>
1612 <dd>the charges are zero (no Coulomb interactions) at lambda=0
1613 <dt><b>q</b></dt>
1614 <dd>the Van der Waals interactions are turned at lambda=0; soft-core interactions will be required to avoid singularities
1615 <dt><b>none</b></dt>
1616 <dd>the Van der Waals interactions are turned off and the charges are zero at lambda=0; soft-core interactions will be required to avoid singularities.
1617 </dl>
1618 <dt><b>couple-lambda1:</b></dt>
1619 <dd> analogous to <b>couple-lambda1</b>, but for lambda=1
1620 <dt><b>couple-intramol:</b></dt>
1621 <dd><dl compact>
1622 <dt><b>no</b></dt>
1623 <dd>All intra-molecular non-bonded interactions for moleculetype <b>couple-moltype</b> are replaced by exclusions and explicit pair interactions. In this manner the decoupled state of the molecule corresponds to the proper vacuum state without periodicity effects.
1624 <dt><b>yes</b></dt>
1625 <dd>The intra-molecular Van der Waals and Coulomb interactions are also turned on/off. This can be useful for partitioning free-energies of relatively large molecules, where the intra-molecular non-bonded interactions might lead to kinetically trapped vacuum conformations. The 1-4 pair interactions are not turned off.
1626 </dl>
1627 <dt><b>nstdhdl: (100)</b></dt>
1628 <dd>the frequency for writing dH/dlambda and possibly Delta H to dhdl.xvg,
1629 0 means no ouput, should be a multiple of <b>nstcalcenergy</b></dd>.</dd>
1630 <dt><b>dhdl-derivatives: (yes)</b></dt>
1631 <dd>If yes (the default), the derivatives of the Hamiltonian with respect to lambda at each <b>nstdhdl</b> step are written out. These values are needed for interpolation of linear energy differences with <tt>g_bar</tt> (although the same can also be achieved with the right <b>foreign lambda</b> setting, that may not be as flexible), or with thermodynamic integration</dd>
1632 <dt><b>dhdl-print-energy: (no)</b></dt>
1633 <dd> Include either the total or the potential energy in the dhdl file.  Options are 'no', 'potential', or 'total'. This information is needed for later free energy analysis if the states of interest are at different temperatures.  If all states are at the same temperature, this information is not needed. 'potential' is useful in case one is using <tt>mdrun -rerun</tt> to generate the <tt>dhdl.xvg</tt> file.  When rerunning from an existing trajectory, the kinetic energy will often not be correct, and thus one must compute the residual free energy from the potential alone, with the kinetic energy component computed analytically.
1634 </dd>
1635 <dt><b>separate-dhdl-file: (yes)</b></dt>
1636 <dd><dl compact>
1637 <dt><b>yes</b></dt>
1638 <dd>the free energy values that are calculated (as specified with the <b>foreign-lambda</b> and <b>dhdl-derivatives</b> settings) are written out to a separate file, with the default name <tt>dhdl.xvg</tt>. This file can be used directly with <tt>g_bar</tt>.</dd>
1639 <dt><b>no</b></dt>
1640 <dd>The free energy values are written out to the energy output file (<tt>ener.edr</tt>, in accumulated blocks at every <b>nstenergy</b> steps), where they can be extracted with <tt>g_energy</tt> or used directly with <tt>g_bar</tt>.</dd>
1641 </dl>
1642 <dt><b>dh-hist-size: (0)</b></dt>
1643 <dd>If nonzero, specifies the size of the histogram into which the Delta H values (specified with <b>foreign-lambda</b>) and the derivative dH/dl values are binned, and written to ener.edr. This can be used to save disk space while calculating free energy differences. One histogram gets written for each <b>foreign lambda</b> and two for the dH/dl, at every <b>nstenergy</b> step. Be aware that incorrect histogram settings (too small size or too wide bins) can introduce errors. Do not use histograms unless you're certain you need it.</dd>
1644 <dt><b>dh-hist-spacing (0.1)</b></dt>
1645 <dd>Specifies the bin width of the histograms, in energy units. Used in conjunction with <b>dh-hist-size</b>. This size limits the accuracy with which free energies can be calculated.  Do not use histograms unless you're certain you need it.</dd>
1646 </dl>
1647 <A NAME="expanded"><br>
1648 <hr>
1649 <h3><!--Idx-->Expanded Ensemble calculations<!--EIdx--></h3>
1650
1651 <dl>
1652 <dt><b>nstexpanded</b></dt> <dd>The number of integration steps beween attempted moves changing the system Hamiltonian in expanded ensemble simulations.  Must be a multiple of <b>nstcalcenergy</b>, but can be greater or less than <b>nstdhdl</b>.</dd>
1653 <dt><b>lmc-stats:</b></dt>
1654 <dd><dl compact>
1655 <dt><b>no</b></dt>
1656 <dd>No Monte Carlo in state space is performed.</dd>
1657 <dt><b>metropolis-transition</b></dt>
1658 <dd> Uses the Metropolis weights to update the expanded ensemble weight of each state.
1659 Min{1,exp(-(beta_new u_new - beta_old u_old)}</dd>
1660 <dt><b>barker-transition</b></dt>
1661 <dd> Uses the Barker transition critera to update the expanded ensemble weight of each state i, defined by
1662 exp(-beta_new u_new)/[exp(-beta_new u_new)+exp(-beta_old u_old)</dd>
1663 <dt><b>wang-landau</b></dt>
1664 <dd>Uses the Wang-Landau algorithm (in state space, not energy space) to update the expanded ensemble weights.</dd>
1665 <dt><b>min-variance</b></dt>
1666 <dd>Uses the minimum variance updating method of Escobedo et al. to update the expanded ensemble weights. Weights
1667 will not be the free energies, but will rather emphasize states that need more sampling to give even uncertainty.</dd>
1668 </dl>
1669 <dt><b>lmc-mc-move:</b></dt>
1670 <dd><dl compact>
1671 <dt><b>no</b></dt>
1672 <dd>No Monte Carlo in state space is performed.</dd>
1673 <dt><b>metropolis-transition</b></dt>
1674 <dd> Randomly chooses a new state up or down, then uses the Metropolis critera to decide whether to accept or reject:
1675 Min{1,exp(-(beta_new u_new - beta_old u_old)}</dd>
1676 <dt><b>barker-transition</b></dt>
1677 <dd> Randomly chooses a new state up or down, then uses the Barker transition critera to decide whether to accept or reject: exp(-beta_new u_new)/[exp(-beta_new u_new)+exp(-beta_old u_old)]</dd>
1678 <dt><b>gibbs</b></dt>
1679 <dd> Uses the conditional weights of the state given the coordinate (exp(-beta_i u_i) / sum_k exp(beta_i u_i) to
1680 decide which state to move to.</dd>
1681 <dt><b>metropolized-gibbs</b></dt>
1682 <dd>
1683 <dd> Uses the conditional weights of the state given the coordinate (exp(-beta_i u_i) / sum_k exp(beta_i u_i) to
1684 decide which state to move to, EXCLUDING the current state, then uses a rejection step to ensure detailed
1685 balance. Always more efficient that Gibbs, though only marginally so in many situations, such as when only the nearest neighbors have decent phase space overlap.</dd>
1686 </dl>
1687 <dt><b>lmc-seed: (-1)</b></dt>
1688 <dd> random seed to use for Monte Carlo moves in state space. When <b>lmc-seed</b> is set to -1, a pseudo random seed is us</dd>
1689 <dt><b>mc-temperature:</b></dt>
1690 <dd> Temperature used for acceptance/rejection for Monte Carlo moves. If not specified, the temperature of the
1691 simulation specified in the first group of <b>ref_t</b> is used.</dd>
1692 <dt><b>wl-ratio: (0.8)</b></dt>
1693 <dd>The cutoff for the histogram of state occupancies to be reset, and the free energy incrementor to be reset as delta -> delta*wl-scale. If we define the Nratio = (number of samples at each histogram) / (average number of samples at each histogram).  <b>wl-ratio</b> of 0.8 means that means that the histogram is only considered flat if all Nratio &gt; 0.8 AND simultaneously all 1/Nratio &gt; 0.8.</dd>
1694 <dt><b>wl-scale: (0.8)</b></dt>
1695 <dd> Each time the histogram is considered flat, then the current value of the Wang-Landau incrementor for the free energies is multiplied by <b>wl-scale</b>.  Value must be between 0 and 1.</dd>
1696 <dt><b>init-wl-delta: (1.0)</b></dt>
1697 <dd>The initial value of the Wang-Landau incrementor in kT. Some value near 1 kT is usually most efficient, though sometimes a value of 2-3 in units of kT works better if the free energy differences are large.</dd>
1698 <dt><b>wl-oneovert: (no)</b></dt>
1699 <dd>Set Wang-Landau incrementor to scale with 1/(simulation time) in the large sample limit. There is significant evidence that the standard Wang-Landau algorithms in state space presented here result in free energies getting 'burned in' to incorrect values that depend on the initial state. when <b>wl-oneovert</b> is true, then when the incrementor becomes less than 1/N, where N is the mumber of samples collected (and thus proportional to the data collection time, hence '1 over t'), then the Wang-Lambda incrementor is set to 1/N, decreasing every step.  Once this occurs, <b>wl-ratio</b> is ignored, but the weights will still stop updating when the equilibration criteria set in <b>lmc-weights-equil</b> is achieved.</dd>
1700 <dt><b>lmc-repeats: (1)</b></dt>
1701 <dd>Controls the number of times that each Monte Carlo swap type is performed each iteration. In the limit of large numbers of Monte Carlo repeats, then all methods converge to Gibbs sampling.  The value will generally not need to be different from 1.</dd>
1702 <dt><b>lmc-gibbsdelta: (-1)</b></dt>
1703 <dd> Limit Gibbs sampling to selected numbers of neighboring states. For Gibbs sampling, it is sometimes inefficient to perform Gibbs sampling over all of the states that are defined.  A positive value of <b>lmc-gibbsdelta</b> means that only states plus or minus <b>lmc-gibbsdelta</b> are considered in exchanges up and down. A value of -1 means that all states are considered.  For less than 100 states, it is probably not that expensive to include all states.</dd> 
1704 <dt><b>lmc-forced-nstart: (0)</b></dt>
1705 <dd> Force initial state space sampling to generate weights. In order to come up with reasonable initial weights, this setting allows the simulation to drive from the initial to the final lambda state, with <b>lmc-forced-nstart</b> steps at each state before moving on to the next lambda state. If <b>lmc-forced-nstart</b> is sufficiently long (thousands of steps, perhaps), then the weights will be close to correct.  However, in most cases, it is probably better to simply run the standard weight equilibration algorithms.
1706 <dt><b>nst-transition-matrix: (-1)</b></dt>
1707 <dd>Frequency of outputting the expanded ensemble transition matrix.  A negative number means it will only be printed at the end of the simulation.<dd>
1708 <dt><b>symmetrized-transition-matrix: (no) </b></dt>
1709 <dd>Whether to symmetrize the empirical transition matrix. In the infinite limit the matrix will be symmetric, but will diverge with statistical noise for short timescales.  Forced symmetrization, by using the matrix T_sym = 1/2 (T + transpose(T)), removes problems like the existence of (small magnitude) negative eigenvalues.</dd>
1710 <dt><b>mininum-var-min: (100)</b></dt>
1711 <dd> The <b>min-variance</b> strategy (option of <b>lmc-stats</b> is only valid for larger number of samples, and can get stuck if too few samples are used at each state.  <b>mininum-var-min</b> is the minimum number of samples that each state that are allowed before the <b>min-variance</b> strategy is activated if selected.</dd>
1712 <dt><b>init-lambda-weights: </b></dt>
1713 <dd>The initial weights (free energies) used for the expanded ensemble states.  Default is a vector of zero weights. format is similar to the lambda vector settings in <b>fep-lambdas</b>, except the weights can be any floating point number.  Units are kT. Its length must match the lambda vector lengths.</dd>
1714 <dt><b>lmc-weights-equil: (no)</b></dt>
1715 <dd><dl compact>
1716 <dt><b>no</b></dt>
1717 <dd>Expanded ensemble weights continue to be updated throughout the simulation.</dd>
1718 <dt><b>yes</b></dt>
1719 <dd>The input expanded ensemble weights are treated as equilibrated, and are not updated throughout the simulation.</dd>
1720 <dt><b>wl-delta</b></dt>
1721 <dd>Expanded ensemble weight updating is stopped when the Wang-Landau incrementor falls below the value specified by <b>weight-equil-wl-delta</b>.</dd>
1722 <dt><b>number-all-lambda</b></dt>
1723 <dd>Expanded ensemble weight updating is stopped when the number of samples at all of the lambda states is greater than the value specified by <b>weight-equil-number-all-lambda</b>.</dd>
1724 <dt><b>number-steps</b></dt>
1725 <dd>Expanded ensemble weight updating is stopped when the number of steps is greater than the level specified by <b>weight-equil-number-steps</b>.</dd>
1726 <dt><b>number-samples</b></dt>
1727 <dd>Expanded ensemble weight updating is stopped when the number of total samples across all lambda states is greater than the level specified by <b>weight-equil-number-samples</b>.</dd>
1728 <dt><b>count-ratio</b></dt>
1729 <dd>Expanded ensemble weight updating is stopped when the ratio of samples at the least sampled lambda state and most sampled lambda state greater than the value specified by <b>weight-equil-count-ratio</b>.</dd> 
1730 </dl>
1731 <dt><b>simulated-tempering: (no)</b></dt>
1732 <dd>Turn simulated tempering on or off. Simulated tempering is implemented as expanded ensemble sampling with different temperatures instead of different Hamiltonians.</dd>
1733 <dt><b>sim-temp-low: (300)</b></dt>
1734 <dd>Low temperature for simulated tempering.</dd>
1735 <dt><b>sim-temp-high: (300)</b></dt>
1736 <dd>High temperature for simulated tempering.</dd>
1737 <dt><b>simulated-tempering-scaling: (linear)</b></dt>
1738 <dd>Controls the way that the temperatures at intermediate lambdas are calculated from the <b>temperature-lambda</b> part of the lambda vector.</dd>
1739 <dd><dl compact>
1740 <dt><b>linear</b></dt>
1741 <dd>Linearly interpolates the temperatures using the values of <b>temperature-lambda</b>,i.e. if <b>sim-temp-low</b>=300, <b>sim-temp-high</b>=400, then lambda=0.5 correspond to a temperature of 350. A nonlinear set of temperatures can always be implemented with uneven spacing in lambda.</dd>
1742 <dt><b>geometric</b></dt>
1743 <dd> Interpolates temperatures geometrically between <b>sim-temp-low</b> and <b>sim-temp-high</b>. The i:th state has temperature <b>sim-temp-low</b> * (<b>sim-temp-high</b>/<b>sim-temp-low</b>) raised to the power of (i/(ntemps-1)).  This should give roughly equal exchange for constant heat capacity, though of course things simulations that involve protein folding have very high heat capacity peaks.</dd>
1744 <dt><b>exponential</b></dt>
1745 <dd> Interpolates temperatures exponentially between <b>sim-temp-low</b> and <b>sim-temp-high</b>. The ith state has temperature
1746 <b>sim-temp-low</b> + (<b>sim-temp-high</b>-<b>sim-temp-low</b>)*((exp(<b>temperature-lambdas</b>[i])-1)/(exp(1.0)-1)).</dd>
1747 </dl>
1748 </dl>
1749
1750 <A NAME="neq"><br>
1751 <hr>
1752 <h3>Non-equilibrium MD<!--QuietIdx-->non-equilibrium MD<!--EQuietIdx--></h3>
1753
1754 <dl>
1755 <dt><b>acc-grps: </b></dt>
1756 <dd>groups for constant acceleration (e.g.: <tt>Protein Sol</tt>)
1757 all atoms in groups Protein and Sol will experience constant acceleration
1758 as specified in the <b>accelerate</b> line</dd>
1759 <dt><b>accelerate: (0) [nm ps<sup>-2</sup>]</b></dt>
1760 <dd>acceleration for <b>acc-grps</b>; x, y and z for each group
1761 (e.g. <tt>0.1 0.0 0.0 -0.1 0.0 0.0</tt> means that first group has constant 
1762 acceleration of 0.1 nm ps<sup>-2</sup> in X direction, second group the 
1763 opposite).</dd>
1764 <dt><b>freezegrps: </b></dt>
1765 <dd>Groups that are to be frozen (i.e. their X, Y, and/or Z position will
1766 not be updated; e.g. <tt>Lipid SOL</tt>). <b>freezedim</b> specifies for
1767 which dimension the freezing applies.
1768 To avoid spurious contibrutions to the virial and pressure due to large
1769 forces between completely frozen atoms you need to use
1770 <A HREF="#egexcl">energy group exclusions</A>, this also saves computing time.
1771 Note that coordinates of frozen atoms are not scaled by pressure-coupling
1772 algorithms.</dd>
1773 <dt><b>freezedim: </b></dt>
1774 <dd>dimensions for which groups in <b>freezegrps</b> should be frozen, 
1775 specify <tt>Y</tt> or <tt>N</tt> for X, Y and Z and for each group
1776 (e.g. <tt>Y Y N N N N</tt> means that particles in the first group 
1777 can move only in Z direction. The particles in the second group can 
1778 move in any direction).</dd>
1779 <dt><b>cos-acceleration: (0) [nm ps<sup>-2</sup>]</b></dt>
1780 <dd>the amplitude of the acceleration profile for calculating the
1781 <!--Idx-->viscosity<!--EIdx-->.
1782 The acceleration is in the X-direction and the magnitude is 
1783 <b>cos-acceleration</b> cos(2 pi z/boxheight).
1784 Two terms are added to the energy file:
1785 the amplitude of the velocity profile and 1/viscosity.</dd>
1786 <dt><b><!--Idx-->deform<!--EIdx-->: (0 0 0 0 0 0) [nm ps<sup>-1</sup>]</b></dt>
1787 <dd>The velocities of deformation for the box elements:
1788 a(x) b(y) c(z) b(x) c(x) c(y). Each step the box elements
1789 for which <b>deform</b> is non-zero are calculated as:
1790 box(ts)+(t-ts)*deform, off-diagonal elements are corrected
1791 for periodicity. The coordinates are transformed accordingly.
1792 Frozen degrees of freedom are (purposely) also transformed.
1793 The time ts is set to t at the first step and at steps at which
1794 x and v are written to trajectory to ensure exact restarts.
1795 Deformation can be used together with semiisotropic or anisotropic
1796 pressure coupling when the appropriate compressibilities are set to zero.
1797 The diagonal elements can be used to <!--Idx-->strain<!--EIdx--> a solid.
1798 The off-diagonal elements can be used to <!--Idx-->shear<!--EIdx--> a solid
1799 or a liquid.</dd>
1800 </dl>
1801
1802 <A NAME="ef"><br>
1803 <hr>
1804 <h3>Electric fields<!--QuietIdx-->electric field<!--EQuietIdx--></h3>
1805
1806 <dl>
1807 <dt><b>E-x ; E-y ; E-z:</b></dt>
1808 <dd>If you want to use an electric field in a direction, enter 3 numbers
1809 after the appropriate <b>E-*</b>, the first number: the number of cosines,
1810 only 1 is implemented (with frequency 0) so enter 1,
1811 the second number: the strength of the electric field in
1812 <b>V nm<sup>-1</sup></b>,
1813 the third number: the phase of the cosine, you can enter any number here
1814 since a cosine of frequency zero has no phase.</dd>
1815 <dt><b>E-xt;  E-yt;  E-zt: </b></dt>
1816 <dd>not implemented yet</dd>
1817 </dl>
1818 <br>
1819
1820 <hr>
1821 <A NAME="qmmm"><br>
1822 <h3>Mixed quantum/classical molecular dynamics<!--QuietIdx>QM/MM<!--EQuietIdx--></h3>
1823
1824 <dl>
1825 <dt><b>QMMM:</b></dt>
1826 <dd><dl compact="compact">
1827 <dt><b>no</b></dt>
1828 <dd>No QM/MM.</dd>
1829 <dt><b>yes</b></dt>
1830 <dd>Do a QM/MM simulation. Several groups can be described at
1831 different QM levels separately. These are specified in
1832 the <b>QMMM-grps</b> field separated by spaces. The level of <i>ab
1833 initio</i> theory at which the groups are described is specified
1834 by <b>QMmethod</b> and <b>QMbasis</b> Fields. Describing the
1835 groups at different levels of theory is only possible with the ONIOM
1836 QM/MM scheme, specified by <b>QMMMscheme</b>.</dd>
1837 </dl></dd>
1838
1839 <dt><b>QMMM-grps:</b></dt>
1840 <dd>groups to be descibed at the QM level</dd>
1841
1842 <dt><b>QMMMscheme:</b></dt>
1843 <dd><dl compact="compact">
1844 <dt><b>normal</b></dt>
1845 <dd>normal QM/MM. There can only be one <b>QMMM-grps</b> that is modelled
1846 at the <b>QMmethod</b> and <b>QMbasis</b> level of <i>ab initio</i>
1847 theory. The rest of the system is described at the MM level. The QM
1848 and MM subsystems interact as follows: MM point charges are included
1849 in the QM one-electron hamiltonian and all Lennard-Jones interactions
1850 are described at the MM level.</dd>
1851 <dt><b>ONIOM</b></dt>
1852 <dd>The interaction between the subsystem is described using the ONIOM
1853 method by Morokuma and co-workers. There can be more than one <b>QMMM-grps</b> each modeled at a different level of QM theory
1854 (<b>QMmethod</b> and <b>QMbasis</b>).
1855 </dd></dl></dd>
1856
1857 <dt><b>QMmethod: (RHF)</b></dt>
1858 <dd>Method used to compute the energy and gradients on the QM
1859 atoms. Available methods are AM1, PM3, RHF, UHF, DFT, B3LYP, MP2,
1860 CASSCF, and MMVB. For CASSCF, the number of electrons and orbitals
1861 included in the active space is specified by <b>CASelectrons</b>
1862 and <b>CASorbitals</b>. </dd>
1863
1864 <dt><b>QMbasis: (STO-3G)</b></dt>
1865 <dd>Basis set used to expand the electronic wavefuntion. Only Gaussian
1866 basis sets are currently available, <i>i.e.</i> STO-3G, 3-21G, 3-21G*,
1867 3-21+G*, 6-21G, 6-31G, 6-31G*, 6-31+G*, and 6-311G.</dd>
1868
1869 <dt><b>QMcharge: (0) [integer]</b></dt>
1870 <dd>The total charge in <tt>e</tt> of the <b>QMMM-grps</b>. In case
1871 there are more than one <b>QMMM-grps</b>, the total charge of each
1872 ONIOM layer needs to be specified separately.</dd>
1873
1874 <dt><b>QMmult: (1) [integer]</b></dt>
1875 <dd>The multiplicity of the <b>QMMM-grps</b>. In case there are more
1876 than one <b>QMMM-grps</b>, the multiplicity of each ONIOM layer needs
1877 to be specified separately.</dd>
1878
1879 <dt><b>CASorbitals: (0) [integer]</b></dt>
1880 <dd>The number of orbitals to be included in the active space when
1881 doing a CASSCF computation.</dd>
1882
1883 <dt><b>CASelectrons: (0) [integer]</b></dt>
1884 <dd>The number of electrons to be included in the active space when
1885 doing a CASSCF computation.</dd>
1886
1887 <dt><b>SH:</b></dt>
1888 <dd><dl compact="compact">
1889 <dt><b>no</b></dt>
1890 <dd>No surface hopping. The system is always in the electronic
1891 ground-state.</dd>
1892 <dt><b>yes</b></dt>
1893 <dd>Do a QM/MM MD simulation on the excited state-potential energy
1894 surface and enforce a <i>diabatic</i> hop to the ground-state when the
1895 system hits the conical intersection hyperline in the course the
1896 simulation. This option only works in combination with the CASSCF
1897 method.</dd>
1898 </dl>
1899 </dl>
1900
1901 <A NAME="gbsa"><br>
1902 <hr>
1903 <h3>Implicit solvent</h3>
1904
1905 <dl>
1906 <dt><b>implicit-solvent:</b></dt>
1907 <dd><dl compact="compact">
1908 <dt><b>no</b></dt>
1909 <dd>No implicit solvent</dd>
1910 <dt><b>GBSA</b></dt>
1911 <dd>Do a simulation with implicit solvent using the Generalized Born formalism. 
1912 Three different methods for calculating the Born radii are available, Still, HCT and
1913 OBC. These are specified with the <b>gb-algorithm</b> field. The non-polar solvation
1914 is specified with the <b>sa-algorithm</b> field.</dd>
1915 </dl>
1916
1917 <dt><b>gb-algorithm:</b></dt>
1918 <dd><dl compact="compact">
1919 <dt><b>Still</b></dt>
1920 <dd>Use the Still method to calculate the Born radii</dd>
1921 <dt><b>HCT</b></dt>
1922 <dd>Use the Hawkins-Cramer-Truhlar method to calculate the Born radii</dd>
1923 <dt><b>OBC</b></dt>
1924 <dd>Use the Onufriev-Bashford-Case method to calculate the Born radii</dd>
1925 </dl>
1926
1927 <dt><b>nstgbradii: (1) [steps]</b></dt>
1928 <dd>Frequency to (re)-calculate the Born radii. For most practial purposes,
1929 setting a value larger than 1 violates energy conservation and leads to
1930 unstable trajectories.</dd>
1931
1932 <dt><b>rgbradii: (1.0) [nm]</b></dt>
1933 <dd>Cut-off for the calculation of the Born radii. Currently must be equal to rlist</dd>
1934
1935 <dt><b>gb-epsilon-solvent: (80)</b></dt>
1936 <dd>Dielectric constant for the implicit solvent</dd>
1937
1938 <dt><b>gb-saltconc: (0) [M]</b></dt>
1939 <dd>Salt concentration for implicit solvent models, currently not used</dd>
1940
1941 <dt><b>gb-obc-alpha (1); gb-obc-beta (0.8); gb-obc-gamma (4.85);</b></dt>
1942 <dd>Scale factors for the OBC model. Default values are OBC(II).
1943 Values for OBC(I) are 0.8, 0 and 2.91 respectively</dd>
1944
1945 <dt><b>gb-dielectric-offset: (0.009) [nm]</b></dt>
1946 <dd>Distance for the di-electric offset when calculating the Born radii. This is
1947 the offset between the center of each atom the center of the polarization energy 
1948 for the corresponding atom</dd>
1949
1950 <dt><b>sa-algorithm</b></dt>
1951 <dd><dl compact="compact">
1952 <dt><b>Ace-approximation</b></dt>
1953 <dd>Use an Ace-type approximation (default)</dd>
1954 <dt><b>None</b></dt>
1955 <dd>No non-polar solvation calculation done. For GBSA only the polar part gets 
1956 calculated</dd>
1957 </dl>
1958
1959 <dt><b>sa-surface-tension: [kJ mol<sup>-1</sup> nm<sup>-2</sup>]</b></dt>
1960 <dd>Default value for surface tension with SA algorithms. The default value is -1; 
1961 Note that if this default value is not changed
1962 it will be overridden by <tt>grompp</tt> using values that are specific for the choice
1963 of radii algorithm (0.0049 kcal/mol/Angstrom<sup>2</sup> for Still, 0.0054 kcal/mol/Angstrom<sup>2</sup> 
1964 for HCT/OBC)
1965
1966 Setting it to 0 will while using an sa-algorithm other than None means 
1967 no non-polar calculations are done.
1968 </dd>
1969 </dl>   
1970
1971 <A NAME="adress"><br>
1972 <hr>
1973 <h3>Adaptive Resolution Simulation</h3>
1974
1975 <dl>
1976 <dt><b>adress: (no)</b></dt>
1977 <dd>Decide whether the AdResS feature is turned on.</dd>
1978 <dt><b>adress-type: (Off)</b></dt>
1979 <dd><dl compact>
1980 <dt><b>Off</b></dt>
1981 <dd>Do an AdResS simulation with weight equal 1, which is equivalent to an explicit (normal) MD simulation. The difference to disabled AdResS is that the AdResS variables are still read-in and hence are defined.</dd>
1982 <dt><b>Constant</b></dt>
1983 <dd>Do an AdResS simulation with a constant weight, <b>adress-const-wf</b> defines the value of the weight</dd>
1984 <dt><b>XSplit</b></dt>
1985 <dd>Do an AdResS simulation with simulation box split in x-direction, so basically the weight is only a function of the x coordinate and all distances are measured using the x coordinate only.</dd>
1986 <dt><b>Sphere</b></dt>
1987 <dd>Do an AdResS simulation with spherical explicit zone.</dd>
1988 </dl></dd>
1989 <dt><b>adress-const-wf: (1)</b></dt>
1990 <dd>Provides the weight for a constant weight simulation (<b>adress-type</b>=Constant)</dd>
1991 <dt><b>adress-ex-width: (0)</b></dt>
1992 <dd>Width of the explicit zone,  measured from <b>adress-reference-coords</b>.</dd>
1993 <dt><b>adress-hy-width: (0)</b></dt>
1994 <dd>Width of the hybrid zone.</dd>
1995 <dt><b>adress-reference-coords: (0,0,0)</b></dt>
1996 <dd>Position of the center of the explicit zone. Periodic boundary conditions apply for measuring the distance from it.</dd>
1997 <dt><b>adress-cg-grp-names</b></dt>
1998 <dd>The names of the coarse-grained energy groups. All other energy groups are considered explicit and their interactions will be automatically excluded with the coarse-grained groups.</dd>
1999 <dt><b>adress-site: (COM)</b>The mapping point from which the weight is calculated.</dt>
2000 <dd><dl compact>
2001 <dt><b>COM</b></dt>
2002 <dd>The weight is calculated from the center of mass of each charge group.</dd>
2003 <dt><b>COG</b></dt>
2004 <dd>The weight is calculated from the center of geometry of each charge group.</dd>
2005 <dt><b>Atom</b></dt>
2006 <dd>The weight is calculated from the position of 1st atom of each charge group.</dd>
2007 <dt><b>AtomPerAtom</b></dt>
2008 <dd>The weight is calculated from the position of each individual atom.</dd>
2009 </dl></dd>
2010 <dt><b>adress-interface-correction: (Off)</b></dt>
2011 <dd><dl compact>
2012 <dt><b>Off</b></dt>
2013 <dd>Do not a apply any interface correction.</dd>
2014 <dt><b>thermoforce</b></dt>
2015 <dd>Apply thermodynamic force interface correction. The table can be specified using the <tt>-tabletf</tt> option of <tt>mdrun</tt>. The table should contain the potential and force (acting on molecules) as function of the distance from <b>adress-reference-coords</b>.</dd>
2016 </dl></dd>
2017 <dt><b>adress-tf-grp-names</b></dt>
2018 <dd>The names of the energy groups to which the <b>thermoforce</b> is applied if enabled in <b>adress-interface-correction</b>. If no group is given the default table is applied.</dd>
2019 <dt><b>adress-ex-forcecap: (0)</b></dt>
2020 <dd>Cap the force in the hybrid region, useful for big molecules. 0 disables force capping.</dd>
2021 </dl>
2022
2023 <A NAME="user"><br>
2024 <hr>
2025 <h3>User defined thingies</h3>
2026
2027 <dl>
2028 <dt><b>user1-grps; user2-grps: </b></dt>
2029 <dt><b>userint1 (0); userint2 (0); userint3 (0); userint4 (0)</b></dt>
2030 <dt><b>userreal1 (0); userreal2 (0); userreal3 (0); userreal4 (0)</b></dt>
2031 <dd>These you can use if you modify code. You can pass integers and
2032 reals to your subroutine. Check the inputrec definition in
2033 <tt>src/include/types/inputrec.h</tt></dd>
2034
2035 </dl>
2036
2037 <A NAME="idx"><br>
2038 <hr>
2039 <h3>Index</h3>
2040
2041 <P>
2042
2043 <multicol cols=4> 
2044 <A HREF="#neq">acc-grps</A><br>
2045 <A HREF="#neq">accelerate</A><br>
2046 <A HREF="#sa">annealing</A><br>
2047 <A HREF="#sa">annealing-npoints</A><br>
2048 <A HREF="#sa">annealing-time</A><br>
2049 <A HREF="#sa">annealing-temp</A><br>
2050 <A HREF="#ld">bd-fric</A><br>
2051 <A HREF="#vdw">bDispCorr</A><br>
2052 <A HREF="#run">comm-mode</A><br>
2053 <A HREF="#run">comm-grps</A><br>
2054 <A HREF="#pc">compressibility</A><br>
2055 <A HREF="#bond">constraint-algorithm</A><br>
2056 <A HREF="#bond">constraints</A><br>
2057 <A HREF="#neq">cos-acceleration</A><br>
2058 <A HREF="#el">coulombtype</A><br>
2059 <A HREF="#el">coulomb-modifier</A><br>
2060 <A HREF="#free">couple-intramol</A><br>
2061 <A HREF="#free">couple-lambda0</A><br>
2062 <A HREF="#free">couple-lambda1</A><br>
2063 <A HREF="#free">couple-moltype</A><br>
2064 <A HREF="#nl">cutoff-scheme</A><br>
2065 <A HREF="#pp">define</A><br>
2066 <A HREF="#neq">deform</A><br>
2067 <A HREF="#free">delta-lambda</A><br>
2068 <A HREF="#nmr">disre</A><br>
2069 <A HREF="#nmr">disre-weighting</A><br>
2070 <A HREF="#nmr">disre-mixed</A><br>
2071 <A HREF="#nmr">disre-fc</A><br>
2072 <A HREF="#nmr">disre-tau</A><br>
2073 <A HREF="#run">dt</A><br>
2074 <A HREF="#em">emstep</A><br>
2075 <A HREF="#em">emtol</A><br>
2076 <A HREF="#egexcl">energygrp-excl</A><br>
2077 <A HREF="#table">energygrp-table</A><br>
2078 <A HREF="#out">energygrps</A><br>
2079 <A HREF="#el2">epsilon-r</A><br>
2080 <A HREF="#el2">epsilon-rf</A><br>
2081 <A HREF="#ewald">ewald-rtol</A><br>
2082 <A HREF="#ewald">ewald-geometry</A><br>
2083 <A HREF="#ewald">epsilon-surface</A><br>
2084 <A HREF="#ef">E-x</A><br>
2085 <A HREF="#ef">E-xt</A><br>
2086 <A HREF="#ef">E-y</A><br>
2087 <A HREF="#ef">E-yt</A><br>
2088 <A HREF="#ef">E-z</A><br>
2089 <A HREF="#ef">E-zt </A><br>
2090 <A HREF="#shellmd">fcstep</A><br>
2091 <A HREF="#ewald">fourier-nx</A><br>
2092 <A HREF="#ewald">fourier-ny</A><br>
2093 <A HREF="#ewald">fourier-nz</A><br>
2094 <A HREF="#ewald">fourierspacing</A><br>
2095 <A HREF="#free">free-energy</A><br>
2096 <A HREF="#neq">freezedim </A><br>
2097 <A HREF="#neq">freezegrps</A><br>
2098 <A HREF="#vel">gen-seed</A><br>
2099 <A HREF="#vel">gen-temp</A><br>
2100 <A HREF="#vel">gen-vel</A><br>
2101 <A HREF="#pp">include</A><br>
2102 <A HREF="#free">init-lambda</A><br>
2103 <A HREF="#expanded">init-lambda-weights</A><br>
2104 <A HREF="#run">init-step</A><br>
2105 <A HREF="#expanded">initial-wl-delta</A><br>
2106 <A HREF="#run">integrator</A><br>
2107 <A HREF="#ld">ld-seed</A><br>
2108 <A HREF="#bond2">lincs-iter</A><br>
2109 <A HREF="#bond2">lincs-order</A><br>
2110 <A HREF="#bond2">lincs-warnangle</A><br>
2111 <A HREF="#expanded">lmc-forced-nstart</A><br>
2112 <A HREF="#expanded">lmc-gibbsdelta</A><br>
2113 <A HREF="#expanded">lmc-mc-move</A><br>
2114 <A HREF="#expanded">lmc-seed</A><br>
2115 <A HREF="#expanded">lmc-stats</A><br>
2116 <A HREF="#expanded">lmc-weights-equil</A><br>
2117 <A HREF="#expanded">mc-temperature</A><br>
2118 <A HREF="#expanded">mininum-var-min</A><br>
2119 <A HREF="#bond2">morse</A><br>
2120 <A HREF="#em">nbfgscorr</A><br>
2121 <A HREF="#shellmd">niter</A><br>
2122 <A HREF="#tc">nh-chain-length</A><br>
2123 <A HREF="#em">nstcgsteep</A><br>
2124 <A HREF="#out">nstcalcenergy</A><br>
2125 <A HREF="#run">nstcomm</A><br>
2126 <A HREF="#nmr">nstdisreout</A><br>
2127 <A HREF="#out">nstenergy</A><br>
2128 <A HREF="#run">nsteps</A><br>
2129 <A HREF="#out">nstfout</A><br>
2130 <A HREF="#nl">nstlist</A><br>
2131 <A HREF="#out">nstlog</A><br>
2132 <A HREF="#pc">nstpcouple</A><br>
2133 <A HREF="#tc">nsttcouple</A><br>
2134 <A HREF="#out">nstvout</A><br>
2135 <A HREF="#out">nstxout</A><br>
2136 <A HREF="#out">nstxout-compressed</A><br>
2137 <A HREF="#expanded">nst-transition-matrix</A><br>
2138 <A HREF="#nl">ns-type</A><br>
2139 <A HREF="#wall">nwall</A><br>
2140 <A HREF="#ewald">optimize-fft</A><br>
2141 <A HREF="#nmr2">orire</A><br>
2142 <A HREF="#nmr2">orire-fc</A><br>
2143 <A HREF="#nmr2">orire-tau</A><br>
2144 <A HREF="#nmr2">orire-fitgrp</A><br>
2145 <A HREF="#nmr2">nstorireout</A><br>
2146 <A HREF="#nl">pbc</A><br>
2147 <A HREF="#pc">pcoupl</A><br>
2148 <A HREF="#pc">pcoupltype</A><br>
2149 <A HREF="#nl">periodic-molecules</A><br>
2150 <A HREF="#ewald">pme-order</A><br>
2151 <A HREF="#pull">pull</A><br>
2152 <A HREF="#pc">refcoord-scaling</A><br>
2153 <A HREF="#pc">ref-p</A><br>
2154 <A HREF="#tc">ref-t</A><br>
2155 <A HREF="#el2">rcoulomb-switch</A><br>
2156 <A HREF="#el2">rcoulomb</A><br>
2157 <A HREF="#nl">rlist</A><br>
2158 <A HREF="#nl">rlistlong</A><br>
2159 <A HREF="#tpi">rtpi</A><br>
2160 <A HREF="#vdw">rvdw-switch</A><br>
2161 <A HREF="#vdw">rvdw</A><br>
2162 <A HREF="#free">sc-alpha</A><br>
2163 <A HREF="#free">sc-power</A><br>
2164 <A HREF="#free">sc-sigma</A><br>
2165 <A HREF="#bond2">shake-tol</A><br>
2166 <A HREF="#expanded">sim-temp-low</A><br>
2167 <A HREF="#expanded">sim-temp-high</A><br>
2168 <A HREF="#expanded">simulated-tempering</A><br>
2169 <A HREF="#expanded">simulated-tempering-scaling</A><br>
2170 <A HREF="#expanded">symmetrized-transition-matrix</A><br>
2171 <A HREF="#table">table-extension</A><br>
2172 <A HREF="#pc">tau-p</A><br>
2173 <A HREF="#tc">tau-t</A><br>
2174 <A HREF="#tc">tc-grps</A><br>
2175 <A HREF="#tc">tcoupl</A><br>
2176 <A HREF="#run">tinit</A><br>
2177 <A HREF="#bond">continuation</A><br>
2178 <A HREF="#user">user1-grps</A><br>
2179 <A HREF="#user">user2-grps</A><br>
2180 <A HREF="#user">userint1</A><br>
2181 <A HREF="#user">userint2</A><br>
2182 <A HREF="#user">userint3</A><br>
2183 <A HREF="#user">userint4</A><br>
2184 <A HREF="#user">userreal1</A><br>
2185 <A HREF="#user">userreal2</A><br>
2186 <A HREF="#user">userreal3</A><br>
2187 <A HREF="#user">userreal4</A><br>
2188 <A HREF="#vdw">vdwtype</A><br>
2189 <A HREF="#vdw">vdw-modifier</A><br>
2190 <A HREF="#nl">verlet-buffer-tolerance</A><br>
2191 <A HREF="#out">compressed-x-grps</A><br>
2192 <A HREF="#out">compressed-x-precision</A><br>
2193 <A HREF="#sa">zero-temp-time</A><br>
2194 <A HREF="#walls">wall-atomtype</A><br>
2195 <A HREF="#walls">wall-density</A><br>
2196 <A HREF="#walls">wall-ewald-zfac</A><br>
2197 <A HREF="#walls">wall-r-linpot</A><br>
2198 <A HREF="#walls">wall-type</A><br>
2199 <A HREF="#expanded">weight-equil-count-ratio</A><br>
2200 <A HREF="#expanded">weight-equil-number-all-lambda</A><br>
2201 <A HREF="#expanded">weight-equil-number-samples</A><br>
2202 <A HREF="#expanded">weight-equil-number-steps</A><br>
2203 <A HREF="#expanded">weight-equil-wl-delta</A><br>
2204 <A HREF="#expanded">wl-ratio</A><br>
2205 <A HREF="#expanded">wl-scale</A><br>
2206 </multicol>