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RÉSUMÉ
Les méthodes de modélisation moléculaire continuent d'évoluer fortement, de même que leurs implémentations logicielles. Par ailleurs, le rythme d'amélioration des architectures, de la capacité mémoire, de la puissance graphique et du débit d'opérations arithmétiques élémentaires des machines reste tel que tout investissement est frappé d'obsolescence en moins de trois ans. L'accent est donc mis sur l'indispensable ouverture que doit cultiver tout praticien, tant aux nouvelles méthodes, qu'à l'évolution de son environnement et de ses moyens informatiques.
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Molecular-modeling methods continue to evolve significantly, as do their software implementations. Furthermore, the rate of improvement of architectures, memory capacity, graphics power and machine elementary-arithmetic-operations throughput is such that any investment becomes obsolete within three years. Emphasis is thus placed on the indispensable adaptability that all practitioners must cultivate, both for new methods as well as for the evolution of their environment and information technology resources.
Auteur(s)
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Hervé TOULHOAT : Ingénieur ENSCP (École nationale supérieure de chimie de Paris) - Docteur ingénieur de l'ENSMP (École nationale supérieure des mines de Paris) - Habilité à diriger des recherches (université Pierre-et-Marie-Curie, Paris VI) - Professeur à l'Institut français du pétrole - Adjoint au directeur scientifique
INTRODUCTION
Le présent dossier complète la série consacrée à la modélisation moléculaire, qui en présente successivement les bases théoriques [J 1 011], [J 1 012] et [J 1 013] et la mise en œuvre, illustrée par quelques exemples d'application [J 1 014]. Il s'agit maintenant de dresser un catalogue commenté des logiciels utilisés dans le domaine et de proposer quelques critères généraux pour l'équipement d'un laboratoire.
L'inventaire présenté ci-après ne prétend pas à rendre compte de l'intégralité de l'offre commerciale ou académique actuelle. L'auteur a fait le choix de se restreindre aux outils dont il a une expérience personnelle plus ou moins approfondie. Toutefois, ces outils sont également les plus largement utilisés par les praticiens de la modélisation moléculaire.
La conclusion tient lieu de conclusion générale pour la série : les méthodes de modélisation moléculaire continuent d'évoluer fortement, de même que leurs implémentations logicielles. Par ailleurs, le rythme d'amélioration des architectures, de la capacité mémoire, de la puissance graphique et du débit d'opérations arithmétiques élémentaires des machines reste tel que tout investissement est frappé d'obsolescence en moins de trois ans. L'accent est donc mis sur l'indispensable ouverture que doit cultiver tout praticien, tant aux nouvelles méthodes, qu'à l'évolution de son environnement et de ses moyens informatiques.
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Logiciels commerciaux2. Codes académiques
2.1 Dynamique moléculaire classique
Les codes cités, accompagnés de leur lien, sont récapitulés dans le tableau 1.
http://www.ccp5.ac.uk/DL_POLY_CLASSIC/
Ce code a été développé par le Daresbury Laboratory, qui dépend du Science and Technology Facilities Council (STFC) britannique. Il existe en version sérielle ou parallélisée. Libre d'accès aux chercheurs académiques travaillant au Royaume-Uni, le code est cédé sous licence pour 100 £ aux chercheurs académiques situés à l'étranger.
Ce code utilise un champ de force spécifique, mais fonctionnellement compatible avec des champs de force de référence tels que AMBER, GROMOS ou DREIDING, dont les paramètres peuvent être utilisés. Par ailleurs, ce champ de force peut être adapté aux besoins spécifiques des utilisateurs.
Il offre un choix assez complet de conditions aux limites (apériodiques, périodiques en x et y, tripériodiques), d'ensembles de simulation (NVE, NVT, NPT, à tenseur des contraintes et N, T fixés) et de méthodes de régulation de température et pression.
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http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/
Ce code de dynamique moléculaire optimisable pour une machine massivement parallèle a été développé par le groupe du professeur Klaus Schulten au Beckmann Institute de l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign.
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Le code Large scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator est développé et maintenu...
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