python - 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文件，其中包含来自 dcd 文件的水分子的时间序列数据。是否可以使用任何 MDAnalysis 模块或函数生成此数据？或者是否有任何 python 脚本来生成这个文件？

我需要使用 DCD 文件作为输入来生成包含两列的文件（一列具有水分子的 z 坐标，第二列具有相应的时间步长）。

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N每个时间步都会有 z 坐标，所以我不知道这对“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：最终输出将是一个具有形状的数组，(T, N+1)其中T是轨迹中的时间步N数，是水域数。数组的每一行包含[t, z1, z2, ..., zN]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，请参阅用户指南，其中还有一个快速入门指南，用于解释选择和轨迹迭代。

如需更多问题，请咨询 MDAnalysis Google 小组，您通常会在该小组中获得最快的答案。