来自其 dcd 文件的水分子的时间序列数据

Question

我正在尝试制作一个包含来自 dcd 文件的水分子时间序列数据的文件。是否可以使用任何 MDAnalysis 模块或函数生成此数据？或者有没有python脚本可以生成这个文件？

我需要使用 DCD 文件作为输入来生成包含两列的文件（一列是水分子的 z 坐标，第二列是各自的时间步长）。

Answer 1

您可以通过多种方式获得 (z, t) 时间序列，但我在这里展示的是最基本的一种。我假设除了 DCD 轨迹文件之外，您还有一个 PSF 拓扑文件（但实际上，任何拓扑和轨迹文件格式都可以在 MDAnalysis 中使用）。我还假设水的氧原子被命名为“OW”。

我实际上并不清楚你希望你的“z，t”数据结构是什么样子。如果您有N 水分子，那么每个时间步您将拥有N z 坐标，所以我不知道这对于“两列”有何意义，假设您希望每个“行”都是不同的时间步。相反，我将使用以下数据结构：最终输出将是一个形状为(T, N+1) 的数组，其中T 是轨迹中的时间步数，N 是水域数。数组的每一行都包含[t, z1, z2, ..., zN]，即水i的时间和z坐标。

import numpy as np
import MDAnalysis as mda

u = mda.Universe(PSF, DCD)
water_oxygens = u.select_atoms("name OW")

# pre-allocate the array for the data
data = np.zeros((u.trajectory.n_frames, water_oxygens.n_atoms + 1))

for i, ts in enumerate(u.trajectory):
   data[i, 0] = ts.time                          # store current time
   data[i, 1:] = water_oxygens.positions[:, 2]   # extract all z-coordinates

# now data contains your timeseries and you can work with it
# (or export it using np.savetxt()

有关 MDAnalysis 的介绍，请参阅 User Guide，其中还有一个 quickstart guide，用于解释选择和轨迹迭代。

如需更多问题，请在MDAnalysis Google group 上提问，您通常会得到最快的答复。