GROMACS

GROMACS
GeliştiriciGroningen Üniversitesi
Kraliyet Teknoloji Enstitüsü
Uppsala Üniversitesi
İlk yayınlanma1991 (35 yıl önce) (1991)
Güncel sürüm2026.0 Bunu Vikiveri'de düzenleyin 19 Ocak 2026
Kod deposu
Bunu Vikiveri'de düzenleyin
Programlama diliC++, C, CUDA, OpenCL, SYCL
İşletim sistemiLinux, macOS, Windows, Unix
Dillerİngilizce
TürMoleküler dinamik simülasyonları
Resmî sitesiwww.gromacs.org Bunu Vikiveri'de düzenleyin

GROMACS, başta proteinler, lipitler ve nükleik asitler olmak üzere biyomoleküllerin moleküler dinamik simülasyonları için geliştirilmiş bir yazılım paketidir. İlk olarak Groningen Üniversitesinin Biyofiziksel Kimya Bölümü'nde geliştirilen paket günümüzde, dünyanın çeşitli üniversiteleri ve araştırma merkezlerinden katkı sağlayan geliştiriciler tarafından sürdürülmektedir. GROMACS, en hızlı ve en yaygın kullanılan moleküler dinamik yazılımlarından biri olup hem merkezi işlem birimleri (CPU) hem de grafik işlem birimleri (GPU) üzerinde çalışabilir. Bu çok katmanlı paralelleştirme mimarisi sayesinde GROMACS, yüksek performanslı moleküler dinamik simülasyonları gerçekleştirebilir. Yazılım, GNU Kısıtlı Genel Kamu Lisansı (LGPL) lisansı altında dağıtılan özgür ve açık kaynaklı bir yazılımdır.

Tarihi

GROMACS projesi, 1991'de Hollanda'daki Groningen Üniversitesi Biyofiziksel Kimya Bölümü'nde başlatıldı (y. 1991-2000). Yazılımın adı başlangıçta GROningen MAchine for Chemical Simulations ("Groningen Kimyasal Simülasyon Makinesi") ifadesinin kısaltması olarak kullanılsa da günümüzde GROMACS, herhangi bir ifadenin kısaltması olarak kabul edilmemektedir. Projenin ilk amacı, moleküler simülasyonlar için halka mimarisine dayalı özel bir paralel bilgisayar sistemi geliştirmekti. (Bu mimari daha sonra modern donanım tasarımlarıyla yer değiştirmiştir.) Moleküler dinamik hesaplamalarına ilişkin temel rutinler, aynı araştırma grubu tarafından geliştirilen Fortran 77 tabanlı GROMOS programı esas alınarak C programlama dili ile yeniden yazılmıştır.

2001'den bu yana GROMACS, İsveç'teki Kraliyet Teknoloji Enstitüsü (KTH) ile Uppsala Üniversitesi bünyesindeki GROMACS geliştirme ekipleri tarafından geliştirilmeye devam etmektedir. GROMACS'ın 2026.0 sürümü 19 Ocak 2026'da, 2026.4 yama sürümü ise aynı yılın 2 Ekim'inde yayımlandı.

Özellikleri

GROMACS, komut satırı arayüzü üzerinden çalışır ve giriş ile çıkış işlemleri için dosyalar kullanır. Yazılım, hesaplamanın ilerleme durumunu ve tahmini tamamlanma süresini (ETA) gösteren geri bildirimler, bir yörünge görüntüleyicisi ve yörünge analizine yönelik kapsamlı bir araç kütüphanesi sunar. Ayrıca GROMACS, yaygın olarak kullanılan moleküler mekanik kuvvet alanlarının tamamını destekler. Yazılıma doğrulanmış AMBER, CHARMM, GROMOS ve OPLS kuvvet alanlarının çeşitli sürümleri dâhil edilmiş olup topluluk tarafından geliştirilen ek kuvvet alanları da kullanılabilmektedir.

Program, Message Passing Interface (MPI) veya çok iş parçacıklı (threads) çalışma desteğiyle paralel olarak yürütülebilir. Bunun yanı sıra, Protein Data Bank (PDB) dosyalarındaki moleküler koordinatları GROMACS'ın kullandığı dahili biçimlere dönüştüren bir betik içerir. Birden fazla molekülü (gerekirse çözücü de dâhil olmak üzere) içeren simülasyon yapılandırması oluşturulduktan sonra simülasyon çalıştırılır ve atomların zaman içindeki hareketlerini kaydeden bir yörünge dosyası üretilir. Bu dosya daha sonra GROMACS ile birlikte sunulan çeşitli araçlar kullanılarak analiz edilebilir veya görselleştirilebilir.

GROMACS, 4.5 sürümünden bu yana GPU hızlandırmasını desteklemektedir. İlk olarak yalnızca Nvidia ekran kartlarıyla sınırlı olan bu destek zamanla genişletilmiş ve geliştirilmiştir. 2023 sürümü itibarıyla GROMACS, CUDA, OpenCL ve SYCL arka uçlarını kullanarak AMD, Apple, Intel ve Nvidia grafik işlemcilerinde çalışabilmekte ve çoğu durumda CPU'ya kıyasla önemli ölçüde daha yüksek performans sunmaktadır. GROMACS 5 ile birlikte, önceki XTC biçimine göre daha yüksek sıkıştırma sağlayan TNG adlı yeni bir yörünge (trajectory) dosya biçimi kullanıma sunulmuştur.

GPL dışındaki bir lisans altında GROMACS, Folding@home dağıtık hesaplama projesinde protein katlanması simülasyonları için yaygın olarak kullanılmaktadır ve projenin en büyük ve en sık kullanılan hesaplama çekirdeği serisinin temelini oluşturmaktadır. Yapay yaşamın evrimini inceleyen dağıtık hesaplama projesi EvoGrid de GROMACS'tan yararlanmaktadır.

Geliştirici şakaları (Easter eggs)

Ocak 2010 itibarıyla GROMACS'ın kaynak kodunda, geliştiriciler ile biyokimya araştırmacıları arasında yapılan şakalardan doğan yaklaşık 400 farklı ters kısaltma bulunmaktadır. Bunlar arasında "Gromacs Runs On Most of All Computer Systems", "Gromacs Runs One Microsecond At Cannonball Speeds", "Good ROcking Metal Altar for Chronical SInner", "Working on GROwing Old MAkes el Chrono Sweat", "Drugs are Bad mmokay" ve "Great Red Owns Many ACres of Sand" gibi ifadeler yer almaktadır.

Bu ters kısaltmalar rastgele seçilerek zaman zaman GROMACS'ın çıktı akışında görüntülenebilmektedir. Bunlardan biri olan "Giving Russians Opium May Alter Current Situation" ifadesi ise kamuoyunda tepkiye neden olmuştur.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ↑ "The GROMACS development team". 26 Şubat 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Haziran 2012.
  2. ↑ "Highlights - GROMACS 2026.0 documentation". Erişim tarihi: 20 Ocak 2026.
  3. ↑ "People - Gromacs". gromacs.org (İngilizce). 14 Mart 2012. 26 Şubat 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  4. ↑ Spoel, David Van Der; Lindahl, Erik; Hess, Berk; Groenhof, Gerrit; Mark, Alan E.; Berendsen, Herman J. C. (1 Aralık 2005). "GROMACS: Fast, flexible, and free". Journal of Computational Chemistry (İngilizce). 26 (16): 1701-1718. doi:10.1002/jcc.20291. ISSN 1096-987X. 9 Temmuz 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi16 Temmuz 2026.
  5. ↑ Hess, Berk; Kutzner, Carsten; van der Spoel, David; Lindahl, Erik (2008). "GROMACS 4:  Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation". Journal of Chemical Theory and Computation. 4 (3): 435-447. doi:10.1021/ct700301q. ISSN 1549-9618. 15 Ocak 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi16 Temmuz 2026.
  6. ↑ Kutzner, Carsten; Van Der Spoel, David; Fechner, Martin; Lindahl, Erik; Schmitt, Udo W.; De Groot, Bert L.; Grubmüller, Helmut (2007). "Speeding up parallel GROMACS on high‐latency networks". Journal of Computational Chemistry (İngilizce). 28 (12): 2075-2084. doi:10.1002/jcc.20703. ISSN 0192-8651. 31 Mart 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi16 Temmuz 2026.
  7. ↑ Hess, Berk; Kutzner, Carsten; van der Spoel, David; Lindahl, Erik (2008). "GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation" (İngilizce). Journal of Chemical Theory and Computation. ss. 435-447. 15 Ocak 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi16 Temmuz 2026.
  8. ↑ "Installation guide". gromacs.org (İngilizce). 2024. 28 Ağustos 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  9. 1 2 3 4 "GROMACS: High performance molecular simulations through multi-level parallelism from laptops to supercomputers". SoftwareX (İngilizce). 1–2: 19-25. 2015. doi:10.1016/j. ISSN 2352-7110. 8 Aralık 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi17 Temmuz 2026.
  10. ↑ Pronk, Sander; Páll, Szilárd; Schulz, Roland; Larsson, Per; Bjelkmar, Pär; Apostolov, Rossen; Shirts, Michael R.; Smith, Jeremy C.; Kasson, Peter M.; van der Spoel, David; Hess, Berk (2013). "GROMACS 4.5: a high-throughput and highly parallel open source molecular simulation toolkit". Bioinformatics. National Library of Medicine. 29 (7): 845-854. doi:10.1093/bioinformatics/btt055. ISSN 1367-4811. PMC 3605599 Özgürce erişilebilir. PMID 23407358. 25 Haziran 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi16 Temmuz 2026.
  11. 1 2 "About GROMACS". gromacs.org (İngilizce). 8 Temmuz 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  12. ↑ "GROMACS webpage". www.gromacs.org (İngilizce). Erişim tarihi: 26 Ekim 2026.
  13. ↑ "Flow Chart". gromacs.org (İngilizce). 2024. 31 Mayıs 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  14. ↑ Páll, Szilárd; Zhmurov, Artem; Bauer, Paul; Abraham, Mark; Lundborg, Magnus; Gray, Alan; Hess, Berk; Lindahl, Erik (2020). "Heterogeneous parallelization and acceleration of molecular dynamics simulations in GROMACS". The Journal of Chemical Physics. 153 (13): 134110. doi:10.1063/5.0018516. ISSN 0021-9606.
  15. ↑ "Heterogeneous parallelization and GPU acceleration". gromacs.org (İngilizce). 2024. 13 Mayıs 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  16. ↑ "Folding@home Open Source FAQ". Folding@home (İngilizce). Stanford University. 2012. 23 Haziran 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  17. ↑ Beberg, Adam L.; Ensign, Daniel L.; Jayachandran, Guha; Khaliq, Siraj; Pande, Vijay S. (2009). "Folding@home: Lessons from eight years of volunteer distributed computing". 2009 IEEE International Symposium on Parallel & Distributed Processing: 1-8. doi:10.1109/IPDPS.2009.5160922. 22 Haziran 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi16 Temmuz 2026.
  18. ↑ Markoff, John (2009). "Wanted: Home Computers to Join in Research on Artificial Life". The New York Times (İngilizce). ISSN 0362-4331. 24 Ağustos 2025 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026.
  19. ↑ "Re: Working on Giving Russians Opium May Alter Current Situation". Folding@home. 17 Ocak 2010. Erişim tarihi: 16 Temmuz 2026. [ölü/kırık bağlantı]

Dış bağlantılar