Glossary
词汇表¶
MolPy 核心术语速查。每个条目都链接到深入介绍该概念的页面。
数据结构¶
- Atomistic(原子结构)
- 一张可编辑的分子图,原子是节点,化学键是边。构建阶段使用——加原子、除离去基团、查邻域。参见原子结构与拓扑。
- Entity(实体)
- 原子和珠子的基类。类似字典:方括号读写属性。用身份做哈希(
id(self)),不做值相等判断。 - Atom(原子)
- 表示单个原子的
Entity子类。可携带任意键值属性(element、charge、type等)。 - Bead(珠子)
- 表示粗粒化位点的
Entity子类。 - Link(连接)
- 拓扑连接的基类。持有一个有序的
Entity端点元组。子类包括:Bond、Angle、Dihedral、Improper。 - Struct(结构容器)
- 聚合实体和连接的基类。子类包括:
Atomistic、CoarseGrain。 - Topology(拓扑)
- molrs Rust 内核从
Atomistic键图派生的视图。get_topo()返回新的Atomistic,其中已从化学键识别出角度和二面角;get_topo_neighbors()/get_topo_distances()回答 k 跳图查询。没有独立的拓扑类。参见原子结构与拓扑。 - Block(数据块)
- 字符串键到 NumPy 数组的列式表格,所有列行数相同。
Frame内部用它存储原子、化学键、角度等。参见数据块与数据帧。 - Frame(数据帧)
- 一组命名的
Block对象加自由格式元数据,代表一个完整的系统快照。I/O 的通用交换对象。参见数据块与数据帧。 - Box(盒子)
- 由 3×3 晶格矩阵和周期性边界条件定义的模拟单元。支持包裹、最小镜像距离和坐标变换。参见盒子与周期性。
- Trajectory(轨迹)
- 一个有序的
Frame序列。支持通过生成器和map变换做惰性访问。参见轨迹。
力场¶
- ForceField(力场)
- 保存分子系统全部样式、类型和参数的容器。可手动创建,也可从 XML/LAMMPS/AMBER 文件加载。
- Style(样式)
- 力场中的一种相互作用家族——例如 harmonic 键或 lj126/cut 对,定义期望的参数集合。子类包括:
BondStyle、AngleStyle、DihedralStyle、PairStyle。 - Type(类型)
- 一个样式下的具体参数记录。例如键类型 "CT-OH" 携带
k=320.0和r0=1.41。子类包括:AtomType、BondType、AngleType、DihedralType、PairType。 - Potential(势能)
- 力场样式和类型的数值实现,可直接用于能量/力计算。通过
ff.to_potentials()生成(返回延迟计算的Potentials),然后对已类型化的Frame执行pots.calc_energy(frame)/pots.calc_forces(frame)求值;内核跑在 molrs Rust 扩展中。参见力场。
模块¶
- Parser(解析器)
- 将字符串表示(SMILES、SMARTS、BigSMILES、CGSmiles)转成 MolPy 结构。参见解析化学。
- Reacter(反应器)
- 在两个
Atomistic对象的指定端口原子之间建立连接,移除离去基团并形成新化学键,从而执行化学反应。参见逐步聚合物构建。 - Port(端口)
- 原子上的标记(
<、>或$),表示该原子是聚合反应的关键接点。 - Typifier(类型化器)
- 通过 SMARTS 模式匹配为原子、化学键、角度和二面角分配力场类型。子类包括:
OplsTypifier、ClpTypifier、MMFFTypifier、PairTypifier。(GAFF 原子类型不是 Typifier——它们来自 AmberTools/antechamber;参见AmberTools 集成。)参见力场类型化。 - Selector(选择器)
- 可组合的谓词,按元素、类型、坐标范围或距离筛选
Block中的原子。支持&、|、~组合。参见选择器。 - Wrapper(包装器)
- 将外部可执行程序(antechamber、tleap、Packmol)作为子进程运行并捕获结果。跨越执行边界。参见包装器与适配器。
- Adapter(适配器)
- 在 MolPy 对象与另一个库的内存对象(RDKit、OpenBabel)之间做转换。跨越表示边界。参见包装器与适配器。
命名约定¶
- atomi / atomj / atomk / atoml
Frame和Block(数据交换层)中使用的整数原子索引。总是从 0 开始。不存对象引用。- itom / jtom / ktom / ltom
Entity级别拓扑(Bond、Angle、Dihedral)中使用的原子对象引用。不存整数。参见命名约定。
计算术语¶
以下缩写用于计算分析中。
- RDF — 径向分布函数
g(r) - 距参考原子
r处找到邻居的概率,相对于理想气体。参见结构分析。 - MSD — 均方位移
⟨|r(t) − r(0)|²⟩;其斜率给出自扩散系数。参见扩散与离子输运。- VACF — 速度自相关函数
⟨v(0)·v(t)⟩;积分(Green–Kubo)得扩散系数,FFT 得 VDOS。参见速度自相关与 VDOS。- VDOS — 振动状态密度
- 原子运动的谱密度,
∝ FFT[VACF]。参见速度自相关与 VDOS。 - MCD — 平均位移相关(区别扩散)
- 不同物种之间的互相关位移——扩散中超越单粒子 MSD 的区别部分。参见扩散与离子输运。
- PMSD — 极化均方位移
- 集体电荷偶极子的 MSD;离子电导率的 Einstein 途径。参见介电谱。
- SDF — 空间分布函数
- 参考框架周围邻居的三维密度(角度结构,不只是径向)。参见分布函数。
- CDF — 组合分布函数
- 两个几何观测量(例如距离 × 角度)的联合直方图。参见分布函数。
- PMFT — 平均力与扭矩势
- 相对位置/取向坐标上的自由能
−k_BT ln g。参见分布函数。 - ROA / VCD — 拉曼光学活性 / 振动圆二色性
- 由极化率/磁偶极响应的相关函数导出的手性振动光谱。参见振动光谱。