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# Example and QA

## Example
- ATPase
- 80000 particles
- 傳遞細胞能量的蛋白質
- 我們可以輕易的在模擬中旋轉它
- 旋轉的速度取決於我們模擬的基質

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- viral genome and capsid protein of dengue
- 紅色是基因物質
- 黑色是外殼
- 切線部份是蛋白質

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- innate immune Receptor TLR4
- 人類免疫系統受體

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- DNA 在進行分裂的時後負責把姊妹染色體連結在一起的蛋白

## Q&A
- 如果我沒有專利的晶體結構或蛋白質結構，那我還是可以用 gromacs 模擬、優化想要的結果嗎？
- YES
- gromacs 可以利用同源的蛋白質當成模板進行模擬
- 越相似蛋白質，可以獲得越準確的模擬節果
- 這些東西被定義在 gromacs header 檔裡頭，可能是一個優化的地方
- 如果深入去看的話可以發現 SIMD 、 cuda.. 在這的實做方法
- gromacs 就像一個 loadbalencer 會分配 load 給不同的 domain ，每個 domain 之間計算量不會相差太大
- 如果相差超過 2％ 有高機率是 gromacs 的 node 在試圖 scaling domain 的大小
- 計算量不會相差太大的原因
- 因為 domain 的大小差不多
- 溶液、蛋白質密度通常不會差太多，不容易波動
- 把 domain 切分成的 box 或 box 通常大小一致
- loadbalence 流程
1. 假設我們現在有 8、9 個 node，我們每個 node 都把它分成兩個微度組成的空間，這時我們有 8 個 sub boxes.
2. 我們在計算時會發現某些時候 box 的大小會不平衡，系統會自動調整 box 大小
3. 調整大小的方式有很多種方式
- 檢測是不是有某個 node 計算需要令一個 node ，如果是的話這個 node 就會縮小，對應其他 node 就會變大

### Input file of simulation
#### PDB file
- 講者 demo 的 pdb input file
- 副檔名是 pdb
- used by Protein Data Bank

- PDB 是一個簡單的檔案形式
- 一行代表提供 atom 、角度、分子大小(挨米 angstroms)、胺基酸等資料
- 這只是一部分資料，很明顯的可以看得出來，它就只是一份包含很多胺基酸的 list
- 通常會從我們已經知道的結構導出的

#### top file
- 講者 demo 的 top input file
- 副檔名是 top
- Topology file
- 另一部份的 input file

- 可以看到 `#include`
- `#include force field`: 這就是我們的 force field 參數來源
- `#include force topol_Protein`: 接著就是我們蛋白質的拓樸
- `[ molecules ]`: 我們最後得到的分子
- `SOL`: 多少分子
- find some fource field
- 有鍵結的 forcefield `/usr/local/gromacs/share/gromacs/top/charmm27.ff/ffbonded.itp`
- 很多不同的分子
- 有些時候資料不只一個，好像是跟鍵結有關
- 沒鍵結的 forcefield `/usr/local/gromacs/share/gromacs/top/charmm27.ff/ffnonbonded.itp`

## 計算完成後會產生 force field 檔
- `[atoms]`
- 不管有鍵結還是沒鍵結的 atom 都在這
- `[bound]`
- 就是建結怎麼連的

## 查看資料和 gromacs 怎麼實做其中的計算
- `vim /usr/local/gromacs-2021.3/src/gromacs/nbnxm/kernels_reference/kernel_ref_inner.h`
- 不是優化版本
- 可以看 simd 版本 or cuda 版本 or opencl 版本
- `kernels_simd_4xm`
- `cuda`
- `opencl`