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LAMMPS

LAMMPSはサンディア国立研究所で開発され、GPLライセンスで公開されているオープンソースの分子動力学計算プログラムです。過去、有償のプログラムが企業等での分子動力学計算において一般的に使われていた時期もありましたが、近年は高額な有償プログラムへの依存(ロックイン)による運用・維持コスト増大や、有償プログラムの内部アルゴリズム・パラメータの不透明性などの問題を回避するため、LAMMPS、Gromacsなどオープンソースプログラムの方が広く利用されていることを示すデータもあります(NOMAD Web)。LAMMPSは、計算速度面でGromacsに若干劣ることがありますが、対応する力場の多さ(有機物、無機物、粗視化など)と計算スキーム構築の柔軟さにおいて特に優れています。

LAMMPSは単体でも強力なソフトウェアですが、LAMMPSのグラフィカルユーザインターフェース(GUI)であるWinmostarとWinmostar有償サポートを導入することで研究開発をさらに促進することができるようになります。

YoutubeでWinmostarから分子動力学計算を実行する様子をご覧頂けます。(Gromacs、LAMMPSどちらもほとんど同じ操作方法で実行することができます。)


Winmostar有償サポートによるLAMMPSの利用支援

Winmostarサポートチームには、LAMMPSを用いた論文発表(過去のニュース)やLAMMPSのソースコードの改良(開発実績)を行っている経験豊富なスタッフがいます。Winmostarに付帯・追加するサポートにより、LAMMPSのインストール作業、計算エラーの調査、計算内容のプランニングなどLAMMPSに関する様々なサポートを提供し、ユーザ様に着実にLAMMPSおよび分子動力学計算に関してスキルアップして頂くことができます。

Winmostarは公的機関でのLAMMPSの講習会にも採用されており、WinmostarのLAMMPS関連機能のみならず、Winmostarサポートチームによる丁寧なサポートが受講者様に高い評価を受けています


WinmostarによるLAMMPSのプリ・ポスト処理

LAMMPSを利用するためには、複雑なインプットファイルの作成が必要ですが、Winmostar上では基本的な設定がマウス操作で済むため、作業効率の改善、作業ミスの低減が期待できます。

LAMMPS本体には力場の割り当て機能がなく点電荷・力場パラメータを全ての原子についてユーザが入力する必要がありますが、Winmostar上ではバックグラウンドでOpenBabelAmberToolsなどの高品質なソフトと連携し、自動で点電荷・力場パラメータが割り振られます。UFF、Dreiding、GAFF、OPLS-AA/L+GAFFの割り当てが可能なため、計算精度を優先することもできれば、精度は犠牲にしてもとりあえずどんな分子でも計算するということも可能です(UFFは全元素をカバー)。電荷もGaussian、GAMESS、Quantum ESPRESSOと連携することで任意の分子に対し計算可能です。

LAMMPS本体には分子・液体・アモルファス・ポリマー・界面などの構造を作成する機能が含まれていませんが、WinmostarではバックグラウンドでPackmolPymatgenSpglibなどの高品質なプログラムと連携し、それらの分子・原子構造をマウス操作で簡単に作成することが可能です。

LAMMPS本体には結果解析用のソフトウェアが含まれていませんが、Winmostar上ではGromacsツールなどの高品質な結果解析ツールと連携して多彩な物性を出力することができます

計算したい内容が大量にあり、LAMMPSの計算速度に満足できないという場合は、Winmostarを使えばより高速なGromacsをほとんど同じ操作方法で使うことができるようになります。Winmostarに搭載されたGromacs-LAMMPS間データコンバータは、高精度であることが検証されています(検証結果)。また、LAMMPSを量子化学計算(Gaussianなど)や固体物理計算(Quantum ESPRESSOなど)などの他の計算手法と連携する際には、複雑なデータコンバートを行う必要がありますが、Winmostarでは同じ操作感で他の計算手法も操作でき、データコンバートも自動で行われるため、シームレスに他の計算手法と連携することができるようになります

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