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root/OpenMD/trunk/src/brains/ForceField.cpp
(Generate patch)

Comparing trunk/src/UseTheForce/ForceField.cpp (file contents):
Revision 963 by tim, Wed May 17 21:51:42 2006 UTC vs.
Revision 1282 by gezelter, Wed Jul 30 18:11:19 2008 UTC

# Line 47 | Line 47
47   * @version 1.0
48   */
49    
50 + #include <algorithm>
51   #include "UseTheForce/ForceField.hpp"
52   #include "utils/simError.h"
53 + #include "utils/Tuple.hpp"
54   #include "UseTheForce/DarkSide/atype_interface.h"
55   #include "UseTheForce/DarkSide/fForceOptions_interface.h"
56   #include "UseTheForce/DarkSide/switcheroo_interface.h"
# Line 78 | Line 80 | namespace oopse {
80      return atomTypeCont_.find(keys);
81    }
82  
83 <  BondType* ForceField::getBondType(const std::string &at1, const std::string &at2) {
83 >  BondType* ForceField::getBondType(const std::string &at1,
84 >                                    const std::string &at2) {
85      std::vector<std::string> keys;
86      keys.push_back(at1);
87      keys.push_back(at2);    
# Line 88 | Line 91 | namespace oopse {
91      if (bondType) {
92        return bondType;
93      } else {
94 <      //if no exact match found, try wild card match
95 <      return bondTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
96 <    }
94 >      AtomType* atype1;
95 >      AtomType* atype2;
96 >      std::vector<std::string> at1key;
97 >      at1key.push_back(at1);
98 >      atype1 = atomTypeCont_.find(at1key);
99 >  
100 >      std::vector<std::string> at2key;
101 >      at2key.push_back(at2);
102 >      atype2 = atomTypeCont_.find(at2key);
103  
104 <  }
104 >      // query atom types for their chains of responsibility
105 >      std::vector<AtomType*> at1Chain = atype1->allYourBase();
106 >      std::vector<AtomType*> at2Chain = atype2->allYourBase();
107  
108 <  BendType* ForceField::getBendType(const std::string &at1, const std::string &at2,
108 >      std::vector<AtomType*>::iterator i;
109 >      std::vector<AtomType*>::iterator j;
110 >
111 >      int ii = 0;
112 >      int jj = 0;
113 >      int bondTypeScore;
114 >
115 >      std::vector<std::pair<int, std::vector<std::string> > > foundBonds;
116 >
117 >      for (i = at1Chain.begin(); i != at1Chain.end(); i++) {
118 >        jj = 0;
119 >        for (j = at2Chain.begin(); j != at2Chain.end(); j++) {
120 >
121 >          bondTypeScore = ii + jj;
122 >
123 >          std::vector<std::string> myKeys;
124 >          myKeys.push_back((*i)->getName());
125 >          myKeys.push_back((*j)->getName());
126 >
127 >          std::cerr << "looking for " << myKeys[0] << " " << myKeys[1] << "\n";
128 >          BondType* bondType = bondTypeCont_.find(myKeys);
129 >          if (bondType) {
130 >            foundBonds.push_back(std::make_pair(bondTypeScore, myKeys));
131 >          }
132 >          jj++;
133 >        }
134 >        ii++;
135 >      }
136 >
137 >
138 >      if (foundBonds.size() > 0) {
139 >        // sort the foundBonds by the score:
140 >        std::sort(foundBonds.begin(), foundBonds.end());
141 >    
142 >        int bestScore = foundBonds[0].first;
143 >        std::vector<std::string> theKeys = foundBonds[0].second;
144 >        
145 >        std::cout << "best matching bond = " << theKeys[0] << "\t" << theKeys[1]  << "\t(score = "<< bestScore << ")\n";      
146 >        BondType* bestType = bondTypeCont_.find(theKeys);
147 >        
148 >        return bestType;
149 >      } else {
150 >        //if no exact match found, try wild card match
151 >        return bondTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);      
152 >      }
153 >    }
154 >  }
155 >  
156 >  BendType* ForceField::getBendType(const std::string &at1,
157 >                                    const std::string &at2,
158                                      const std::string &at3) {
159      std::vector<std::string> keys;
160      keys.push_back(at1);
# Line 106 | Line 166 | namespace oopse {
166      if (bendType) {
167        return bendType;
168      } else {
169 <      //if no exact match found, try wild card match
170 <      return bendTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
169 >
170 >      AtomType* atype1;
171 >      AtomType* atype2;
172 >      AtomType* atype3;
173 >      std::vector<std::string> at1key;
174 >      at1key.push_back(at1);
175 >      atype1 = atomTypeCont_.find(at1key);
176 >  
177 >      std::vector<std::string> at2key;
178 >      at2key.push_back(at2);
179 >      atype2 = atomTypeCont_.find(at2key);
180 >
181 >      std::vector<std::string> at3key;
182 >      at3key.push_back(at3);
183 >      atype3 = atomTypeCont_.find(at3key);
184 >
185 >      // query atom types for their chains of responsibility
186 >      std::vector<AtomType*> at1Chain = atype1->allYourBase();
187 >      std::vector<AtomType*> at2Chain = atype2->allYourBase();
188 >      std::vector<AtomType*> at3Chain = atype3->allYourBase();
189 >
190 >      std::vector<AtomType*>::iterator i;
191 >      std::vector<AtomType*>::iterator j;
192 >      std::vector<AtomType*>::iterator k;
193 >
194 >      int ii = 0;
195 >      int jj = 0;
196 >      int kk = 0;
197 >      int IKscore;
198 >
199 >      std::vector<tuple3<int, int, std::vector<std::string> > > foundBends;
200 >
201 >      for (j = at2Chain.begin(); j != at2Chain.end(); j++) {
202 >        ii = 0;
203 >        for (i = at1Chain.begin(); i != at1Chain.end(); i++) {
204 >          kk = 0;
205 >          for (k = at3Chain.begin(); k != at3Chain.end(); k++) {
206 >          
207 >            IKscore = ii + kk;
208 >
209 >            std::vector<std::string> myKeys;
210 >            myKeys.push_back((*i)->getName());
211 >            myKeys.push_back((*j)->getName());
212 >            myKeys.push_back((*k)->getName());
213 >
214 >            BendType* bendType = bendTypeCont_.find(myKeys);
215 >            if (bendType) {
216 >              foundBends.push_back( make_tuple3(jj, IKscore, myKeys) );
217 >            }
218 >            kk++;
219 >          }
220 >          ii++;
221 >        }
222 >        jj++;
223 >      }
224 >      
225 >      if (foundBends.size() > 0) {
226 >        std::sort(foundBends.begin(), foundBends.end());
227 >        int jscore = foundBends[0].first;
228 >        int ikscore = foundBends[0].second;
229 >        std::vector<std::string> theKeys = foundBends[0].third;
230 >        
231 >        std::cout << "best matching bend = " << theKeys[0] << "\t" <<theKeys[1]  << "\t" << theKeys[2] << "\t(scores = "<< jscore << "\t" << ikscore << ")\n";      
232 >        
233 >        BendType* bestType = bendTypeCont_.find(theKeys);  
234 >        return bestType;
235 >      } else {        
236 >        //if no exact match found, try wild card match
237 >        return bendTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);      
238 >      }
239      }
240    }
241  
242 <  TorsionType* ForceField::getTorsionType(const std::string &at1, const std::string &at2,
243 <                                          const std::string &at3, const std::string &at4) {
242 >  TorsionType* ForceField::getTorsionType(const std::string &at1,
243 >                                          const std::string &at2,
244 >                                          const std::string &at3,
245 >                                          const std::string &at4) {
246      std::vector<std::string> keys;
247      keys.push_back(at1);
248      keys.push_back(at2);    
249      keys.push_back(at3);    
250      keys.push_back(at4);    
251  
252 +
253 +    //try exact match first
254      TorsionType* torsionType = torsionTypeCont_.find(keys);
255      if (torsionType) {
256        return torsionType;
257      } else {
126      //if no exact match found, try wild card match
127      return torsionTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
128    }
129    
130    return torsionTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
258  
259 +      AtomType* atype1;
260 +      AtomType* atype2;
261 +      AtomType* atype3;
262 +      AtomType* atype4;
263 +      std::vector<std::string> at1key;
264 +      at1key.push_back(at1);
265 +      atype1 = atomTypeCont_.find(at1key);
266 +  
267 +      std::vector<std::string> at2key;
268 +      at2key.push_back(at2);
269 +      atype2 = atomTypeCont_.find(at2key);
270 +
271 +      std::vector<std::string> at3key;
272 +      at3key.push_back(at3);
273 +      atype3 = atomTypeCont_.find(at3key);
274 +
275 +      std::vector<std::string> at4key;
276 +      at4key.push_back(at4);
277 +      atype4 = atomTypeCont_.find(at4key);
278 +
279 +      // query atom types for their chains of responsibility
280 +      std::vector<AtomType*> at1Chain = atype1->allYourBase();
281 +      std::vector<AtomType*> at2Chain = atype2->allYourBase();
282 +      std::vector<AtomType*> at3Chain = atype3->allYourBase();
283 +      std::vector<AtomType*> at4Chain = atype4->allYourBase();
284 +
285 +      std::vector<AtomType*>::iterator i;
286 +      std::vector<AtomType*>::iterator j;
287 +      std::vector<AtomType*>::iterator k;
288 +      std::vector<AtomType*>::iterator l;
289 +
290 +      int ii = 0;
291 +      int jj = 0;
292 +      int kk = 0;
293 +      int ll = 0;
294 +      int ILscore;
295 +      int JKscore;
296 +
297 +      std::vector<tuple3<int, int, std::vector<std::string> > > foundTorsions;
298 +
299 +      for (j = at2Chain.begin(); j != at2Chain.end(); j++) {
300 +        kk = 0;
301 +        for (k = at3Chain.begin(); k != at3Chain.end(); k++) {
302 +          ii = 0;      
303 +          for (i = at1Chain.begin(); i != at1Chain.end(); i++) {
304 +            ll = 0;
305 +            for (l = at4Chain.begin(); l != at4Chain.end(); l++) {
306 +          
307 +              ILscore = ii + ll;
308 +              JKscore = jj + kk;
309 +
310 +              std::vector<std::string> myKeys;
311 +              myKeys.push_back((*i)->getName());
312 +              myKeys.push_back((*j)->getName());
313 +              myKeys.push_back((*k)->getName());
314 +              myKeys.push_back((*l)->getName());
315 +
316 +              TorsionType* torsionType = torsionTypeCont_.find(myKeys);
317 +              if (torsionType) {
318 +                foundTorsions.push_back( make_tuple3(JKscore, ILscore, myKeys) );
319 +              }
320 +              ll++;
321 +            }
322 +            ii++;
323 +          }
324 +          kk++;
325 +        }
326 +        jj++;
327 +      }
328 +      
329 +      if (foundTorsions.size() > 0) {
330 +        std::sort(foundTorsions.begin(), foundTorsions.end());
331 +        int jkscore = foundTorsions[0].first;
332 +        int ilscore = foundTorsions[0].second;
333 +        std::vector<std::string> theKeys = foundTorsions[0].third;
334 +        
335 +        std::cout << "best matching torsion = " << theKeys[0] << "\t" <<theKeys[1]  << "\t" << theKeys[2] << "\t" << theKeys[3] << "\t(scores = "<< jkscore << "\t" << ilscore << ")\n";
336 +                
337 +        TorsionType* bestType = torsionTypeCont_.find(theKeys);
338 +        return bestType;
339 +      } else {
340 +        //if no exact match found, try wild card match
341 +        return torsionTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
342 +      }
343 +    }
344    }
345  
346 <  BondType* ForceField::getExactBondType(const std::string &at1, const std::string &at2){
346 >  InversionType* ForceField::getInversionType(const std::string &at1,
347 >                                              const std::string &at2,
348 >                                              const std::string &at3,
349 >                                              const std::string &at4) {
350      std::vector<std::string> keys;
351      keys.push_back(at1);
352      keys.push_back(at2);    
353 +    keys.push_back(at3);    
354 +    keys.push_back(at4);    
355 +
356 +    //try exact match first
357 +    InversionType* inversionType = inversionTypeCont_.find(keys);
358 +    if (inversionType) {
359 +      return inversionType;
360 +    } else {
361 +      
362 +      AtomType* atype1;
363 +      AtomType* atype2;
364 +      AtomType* atype3;
365 +      AtomType* atype4;
366 +      std::vector<std::string> at1key;
367 +      at1key.push_back(at1);
368 +      atype1 = atomTypeCont_.find(at1key);
369 +      
370 +      std::vector<std::string> at2key;
371 +      at2key.push_back(at2);
372 +      atype2 = atomTypeCont_.find(at2key);
373 +      
374 +      std::vector<std::string> at3key;
375 +      at3key.push_back(at3);
376 +      atype3 = atomTypeCont_.find(at3key);
377 +      
378 +      std::vector<std::string> at4key;
379 +      at4key.push_back(at4);
380 +      atype4 = atomTypeCont_.find(at4key);
381 +
382 +      // query atom types for their chains of responsibility
383 +      std::vector<AtomType*> at1Chain = atype1->allYourBase();
384 +      std::vector<AtomType*> at2Chain = atype2->allYourBase();
385 +      std::vector<AtomType*> at3Chain = atype3->allYourBase();
386 +      std::vector<AtomType*> at4Chain = atype4->allYourBase();
387 +
388 +      std::vector<AtomType*>::iterator i;
389 +      std::vector<AtomType*>::iterator j;
390 +      std::vector<AtomType*>::iterator k;
391 +      std::vector<AtomType*>::iterator l;
392 +
393 +      int ii = 0;
394 +      int jj = 0;
395 +      int kk = 0;
396 +      int ll = 0;
397 +      int Iscore;
398 +      int JKLscore;
399 +      
400 +      std::vector<tuple3<int, int, std::vector<std::string> > > foundInversions;
401 +      
402 +      for (j = at2Chain.begin(); j != at2Chain.end(); j++) {
403 +        kk = 0;
404 +        for (k = at3Chain.begin(); k != at3Chain.end(); k++) {
405 +          ii = 0;      
406 +          for (i = at1Chain.begin(); i != at1Chain.end(); i++) {
407 +            ll = 0;
408 +            for (l = at4Chain.begin(); l != at4Chain.end(); l++) {
409 +              
410 +              Iscore = ii;
411 +              JKLscore = jj + kk + ll;
412 +              
413 +              std::vector<std::string> myKeys;
414 +              myKeys.push_back((*i)->getName());
415 +              myKeys.push_back((*j)->getName());
416 +              myKeys.push_back((*k)->getName());
417 +              myKeys.push_back((*l)->getName());
418 +              
419 +              InversionType* inversionType = inversionTypeCont_.find(myKeys);
420 +              if (inversionType) {
421 +                foundInversions.push_back( make_tuple3(Iscore, JKLscore, myKeys) );
422 +              }
423 +              ll++;
424 +            }
425 +            ii++;
426 +          }
427 +          kk++;
428 +        }
429 +        jj++;
430 +      }
431 +        
432 +      if (foundInversions.size() > 0) {
433 +        std::sort(foundInversions.begin(), foundInversions.end());
434 +        int iscore = foundInversions[0].first;
435 +        int jklscore = foundInversions[0].second;
436 +        std::vector<std::string> theKeys = foundInversions[0].third;
437 +        
438 +        std::cout << "best matching inversion = " << theKeys[0] << "\t" <<theKeys[1]  << "\t" << theKeys[2] << "\t" << theKeys[3] << "\t(scores = "<< iscore << "\t" << jklscore << ")\n";
439 +                
440 +        InversionType* bestType = inversionTypeCont_.find(theKeys);
441 +        return bestType;
442 +      } else {
443 +        //if no exact match found, try wild card match
444 +        return inversionTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
445 +      }
446 +    }
447 +  }
448 +  
449 +  NonBondedInteractionType* ForceField::getNonBondedInteractionType(const std::string &at1, const std::string &at2) {
450 +    std::vector<std::string> keys;
451 +    keys.push_back(at1);
452 +    keys.push_back(at2);    
453 +    
454 +    //try exact match first
455 +    NonBondedInteractionType* nbiType = nonBondedInteractionTypeCont_.find(keys);
456 +    if (nbiType) {
457 +      return nbiType;
458 +    } else {
459 +      //if no exact match found, try wild card match
460 +      return nonBondedInteractionTypeCont_.find(keys, wildCardAtomTypeName_);
461 +    }    
462 +  }
463 +  
464 +  BondType* ForceField::getExactBondType(const std::string &at1,
465 +                                         const std::string &at2){
466 +    std::vector<std::string> keys;
467 +    keys.push_back(at1);
468 +    keys.push_back(at2);    
469      return bondTypeCont_.find(keys);
470    }
471 <
472 <  BendType* ForceField::getExactBendType(const std::string &at1, const std::string &at2,
471 >  
472 >  BendType* ForceField::getExactBendType(const std::string &at1,
473 >                                         const std::string &at2,
474                                           const std::string &at3){
475      std::vector<std::string> keys;
476      keys.push_back(at1);
# Line 146 | Line 478 | namespace oopse {
478      keys.push_back(at3);    
479      return bendTypeCont_.find(keys);
480    }
481 <
482 <  TorsionType* ForceField::getExactTorsionType(const std::string &at1, const std::string &at2,
483 <                                               const std::string &at3, const std::string &at4){
481 >  
482 >  TorsionType* ForceField::getExactTorsionType(const std::string &at1,
483 >                                               const std::string &at2,
484 >                                               const std::string &at3,
485 >                                               const std::string &at4){
486      std::vector<std::string> keys;
487      keys.push_back(at1);
488      keys.push_back(at2);    
# Line 156 | Line 490 | namespace oopse {
490      keys.push_back(at4);  
491      return torsionTypeCont_.find(keys);
492    }
493 +  
494 +  InversionType* ForceField::getExactInversionType(const std::string &at1,
495 +                                                   const std::string &at2,
496 +                                                   const std::string &at3,
497 +                                                   const std::string &at4){
498 +    std::vector<std::string> keys;
499 +    keys.push_back(at1);
500 +    keys.push_back(at2);    
501 +    keys.push_back(at3);    
502 +    keys.push_back(at4);  
503 +    return inversionTypeCont_.find(keys);
504 +  }
505 +  
506 +  NonBondedInteractionType* ForceField::getExactNonBondedInteractionType(const std::string &at1, const std::string &at2){
507 +    std::vector<std::string> keys;
508 +    keys.push_back(at1);
509 +    keys.push_back(at2);    
510 +    return nonBondedInteractionTypeCont_.find(keys);
511 +  }
512 +  
513 +
514    bool ForceField::addAtomType(const std::string &at, AtomType* atomType) {
515      std::vector<std::string> keys;
516      keys.push_back(at);
517      return atomTypeCont_.add(keys, atomType);
518    }
519  
520 <  bool ForceField::addBondType(const std::string &at1, const std::string &at2, BondType* bondType) {
520 >  bool ForceField::replaceAtomType(const std::string &at, AtomType* atomType) {
521      std::vector<std::string> keys;
522 +    keys.push_back(at);
523 +    return atomTypeCont_.replace(keys, atomType);
524 +  }
525 +
526 +  bool ForceField::addBondType(const std::string &at1, const std::string &at2,
527 +                               BondType* bondType) {
528 +    std::vector<std::string> keys;
529      keys.push_back(at1);
530      keys.push_back(at2);    
531 <    return bondTypeCont_.add(keys, bondType);
170 <
531 >    return bondTypeCont_.add(keys, bondType);    
532    }
533 <
533 >  
534    bool ForceField::addBendType(const std::string &at1, const std::string &at2,
535                                 const std::string &at3, BendType* bendType) {
536      std::vector<std::string> keys;
# Line 178 | Line 539 | namespace oopse {
539      keys.push_back(at3);    
540      return bendTypeCont_.add(keys, bendType);
541    }
542 <
543 <  bool ForceField::addTorsionType(const std::string &at1, const std::string &at2,
544 <                                  const std::string &at3, const std::string &at4, TorsionType* torsionType) {
542 >  
543 >  bool ForceField::addTorsionType(const std::string &at1,
544 >                                  const std::string &at2,
545 >                                  const std::string &at3,
546 >                                  const std::string &at4,
547 >                                  TorsionType* torsionType) {
548      std::vector<std::string> keys;
549      keys.push_back(at1);
550      keys.push_back(at2);    
# Line 189 | Line 553 | namespace oopse {
553      return torsionTypeCont_.add(keys, torsionType);
554    }
555  
556 +  bool ForceField::addInversionType(const std::string &at1,
557 +                                    const std::string &at2,
558 +                                    const std::string &at3,
559 +                                    const std::string &at4,
560 +                                    InversionType* inversionType) {
561 +    std::vector<std::string> keys;
562 +    keys.push_back(at1);
563 +    keys.push_back(at2);    
564 +    keys.push_back(at3);    
565 +    keys.push_back(at4);    
566 +    return inversionTypeCont_.add(keys, inversionType);
567 +  }
568 +  
569 +  bool ForceField::addNonBondedInteractionType(const std::string &at1,
570 +                                               const std::string &at2,
571 +                                               NonBondedInteractionType* nbiType) {
572 +    std::vector<std::string> keys;
573 +    keys.push_back(at1);
574 +    keys.push_back(at2);    
575 +    return nonBondedInteractionTypeCont_.add(keys, nbiType);
576 +  }
577 +  
578    RealType ForceField::getRcutFromAtomType(AtomType* at) {
579      /**@todo */
580      GenericData* data;
581      RealType rcut = 0.0;
582 <
582 >    
583      if (at->isLennardJones()) {
584        data = at->getPropertyByName("LennardJones");
585        if (data != NULL) {
586          LJParamGenericData* ljData = dynamic_cast<LJParamGenericData*>(data);
587 <
587 >        
588          if (ljData != NULL) {
589            LJParam ljParam = ljData->getData();
590 <
590 >          
591            //by default use 2.5*sigma as cutoff radius
592            rcut = 2.5 * ljParam.sigma;
593 <                
593 >          
594          } else {
595            sprintf( painCave.errMsg,
596                     "Can not cast GenericData to LJParam\n");
# Line 219 | Line 605 | namespace oopse {
605          simError();          
606        }
607      }
222
608      return rcut;    
609    }
610 +  
611  
226
612    ifstrstream* ForceField::openForceFieldFile(const std::string& filename) {
613      std::string forceFieldFilename(filename);
614      ifstrstream* ffStream = new ifstrstream();
# Line 250 | Line 635 | namespace oopse {
635          simError();
636        }
637      }  
253
638      return ffStream;
255
639    }
640  
641    void ForceField::setFortranForceOptions(){

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< Changed lines
> Changed lines