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feature: IMDReader Integration #4923
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a6f2bb2
a67cbfb
8c00bc1
bc88b7b
cf15cf9
7aed3b4
b5ff03d
6263151
efbb903
2ff3935
073430b
45ad921
eb825c6
5f30313
a8b4157
0dfb194
83d9443
a169cb6
d48fec1
c23fa3e
809d592
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577f785
93cdb22
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103278b
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Original file line number | Diff line number | Diff line change | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
@@ -0,0 +1,215 @@ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
""" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IMDReader --- :mod:`MDAnalysis.coordinates.IMD` | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Read and analyze simulation data interactively using `IMDClient`_. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
hmacdope marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
amruthesht marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.. _IMDClient: https://github.com/Becksteinlab/imdclient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Units | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
----- | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The units in IMDv3 are fixed. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.. list-table:: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
:widths: 10 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
:header-rows: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Measurement | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- Unit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Length | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- angstrom | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Velocity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- angstrom/picosecond | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Force | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- kilojoules/(mol*angstrom) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Time | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- picosecond | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* - Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- kilojoules/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Comment on lines
+44
to
+63
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. I think we need to remove this whole section because on the MDAnalysis side, everything is in MDA units and it does not matter what IMDv3 wants. MDA takes care of all conversions. I think these are MDA units but even if this is the case, it's more confusing because one of the fundamental principles of MDA is that everything is in a consistent and fixed unit system. Anyone interested in the protocol itself needs to read the IMDv3 page, which also contains the table with units.
Suggested change
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Classes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
------- | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.. autoclass:: IMDReader | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
:members: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
:inherited-members: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
""" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
import numpy as np | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
import logging | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
import warnings | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
from MDAnalysis.coordinates import core | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
from MDAnalysis.lib.util import store_init_arguments | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
from MDAnalysis.coordinates.base import StreamReaderBase | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
from packaging.version import Version | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MIN_IMDCLIENT_VERSION = Version("0.1.4") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
try: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
import imdclient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
from imdclient.IMDClient import IMDClient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
hmacdope marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
except ImportError: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HAS_IMDCLIENT = False | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdclient_version = Version("0.0.0") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# Allow building documentation without imdclient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
import types | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
class MockIMDClient: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pass | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdclient = types.ModuleType("imdclient") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdclient.IMDClient = MockIMDClient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdclient.__version__ = "0.0.0" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
else: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HAS_IMDCLIENT = True | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdclient_version = Version(imdclient.__version__) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# Check for compatibility: currently needs to be >=0.1.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdclient_version < MIN_IMDCLIENT_VERSION: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
warnings.warn( | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f"imdclient version {imdclient_version} is too old; " | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f"need at least {imdclient_version}, Your installed version of " | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
"imdclient will NOT be used.", | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
category=RuntimeWarning, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HAS_IMDCLIENT = False | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
logger = logging.getLogger("MDAnalysis.coordinates.IMDReader") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
class IMDReader(StreamReaderBase): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
hmacdope marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
""" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Reader for IMD protocol packets. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Parameters | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---------- | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
filename : a string of the form "imd://host:port" where host is the hostname | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
amruthesht marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
or IP address of the listening GROMACS server and port | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
is the port number. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n_atoms : int (optional) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
number of atoms in the system. defaults to number of atoms | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
in the topology. Don't set this unless you know what you're doing. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
kwargs : dict (optional) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
keyword arguments passed to the constructed :class:`IMDClient` | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. ditto |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
""" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. add version info
Suggested change
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
format = "IMD" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
one_pass = True | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
hmacdope marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
@store_init_arguments | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
def __init__( | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
filename, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
convert_units=True, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n_atoms=None, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
**kwargs, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if not HAS_IMDCLIENT: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise ImportError( | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
"IMDReader requires the imdclient package. " | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
"Please install it with 'pip install imdclient'." | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
super(IMDReader, self).__init__(filename, **kwargs) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._imdclient = None | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
logger.debug("IMDReader initializing") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if n_atoms is None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise ValueError("IMDReader: n_atoms must be specified") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.n_atoms = n_atoms | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
host, port = parse_host_port(filename) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# This starts the simulation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._imdclient = IMDClient(host, port, n_atoms, **kwargs) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdsinfo = self._imdclient.get_imdsessioninfo() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# NOTE: after testing phase, fail out on IMDv2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ljwoods2 marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts = self._Timestep( | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.n_atoms, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
positions=imdsinfo.positions, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
velocities=imdsinfo.velocities, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
forces=imdsinfo.forces, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
**self._ts_kwargs, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._frame = -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
try: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._read_next_timestep() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
except StopIteration as e: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise RuntimeError("IMDReader: No data found in stream") from e | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
def _read_frame(self, frame): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
try: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
imdf = self._imdclient.get_imdframe() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
except EOFError as e: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise e | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Comment on lines
+207
to
+210
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Suggested change
What am I missing here? |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._frame = frame | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._load_imdframe_into_ts(imdf) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
logger.debug("IMDReader: Loaded frame %d", self._frame) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
return self.ts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
def _load_imdframe_into_ts(self, imdf): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts.frame = self._frame | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdf.time is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts.time = imdf.time | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# NOTE: timestep.pyx "dt" method is suspicious bc it uses "new" keyword for a float | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. Please elaborate. What's the concern here? |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts.data["dt"] = imdf.dt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts.data["step"] = imdf.step | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. document |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdf.energies is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts.data.update( | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. need to be documented in the docs |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
{k: v for k, v in imdf.energies.items() if k != "step"} | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdf.box is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self.ts.dimensions = core.triclinic_box(*imdf.box) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdf.positions is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# must call copy because reference is expected to reset | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# see 'test_frame_collect_all_same' in MDAnalysisTests.coordinates.base | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
np.copyto(self.ts.positions, imdf.positions) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
orbeckst marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdf.velocities is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
np.copyto(self.ts.velocities, imdf.velocities) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if imdf.forces is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
np.copyto(self.ts.forces, imdf.forces) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
@staticmethod | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
def _format_hint(thing): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
try: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
parse_host_port(thing) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
except: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
return False | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
return HAS_IMDCLIENT and True | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
def close(self): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
"""Gracefully shut down the reader. Stops the producer thread.""" | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
logger.debug("IMDReader close() called") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if self._imdclient is not None: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
self._imdclient.stop() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# NOTE: removeme after testing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
logger.debug("IMDReader shut down gracefully.") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Comment on lines
+255
to
+256
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# NOTE: think of other edge cases as well- should be robust | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
def parse_host_port(filename): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
hmacdope marked this conversation as resolved.
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if not filename.startswith("imd://"): | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise ValueError("IMDReader: URL must be in the format 'imd://host:port'") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
# Check if the format is correct | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
parts = filename.split("imd://")[1].split(":") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
if len(parts) == 2: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
host = parts[0] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
try: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
port = int(parts[1]) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
return (host, port) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
except ValueError as e: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise ValueError("IMDReader: Port must be an integer") from e | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
else: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
raise ValueError("IMDReader: URL must be in the format 'imd://host:port'") | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uh oh!
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