Python dcd文件中的水分子时间序列数据

我试图制作一个包含dcd文件中水分子时间序列数据的文件。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脚本生成此文件

我需要使用DCD文件作为输入来生成包含两列的文件（一列带有水分子的z坐标，第二列带有各自的时间步长）。

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列。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”

我实际上不清楚您希望“z，t”数据结构是什么样子。如果你有

N

水分子，那么每个时间步都有

N

z坐标，所以我不知道这作为“两列”有什么意义，假设你希望每一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

（T，N+1）

的数组，其中

T

是轨迹中的时间步数，

N

是水域数。数组的每一行包含

[t，z1，z2，…，zN]

，即水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，请参见，其中还有一个解释选择和轨迹迭代的

如需更多问题，请询问您通常在哪里获得最快答案

你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时间序列。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”

我实际上不清楚您希望“z，t”数据结构是什么样子。如果你有

N

水分子，那么每个时间步都有

N

z坐标，所以我不知道这作为“两列”有什么意义，假设你希望每一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

（T，N+1）

的数组，其中

T

是轨迹中的时间步数，

N

是水域数。数组的每一行包含

[t，z1，z2，…，zN]

，即水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，请参见，其中还有一个解释选择和轨迹迭代的

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如需更多问题，请询问您通常在哪里获得最快答案

非常感谢您的详细回答。但我需要相应地更改您发送的mdanalysis脚本。因为我已经使用msanalysis从整个系统中提取了水pdb和dcd文件。并将dcd和pdb文件加载到universe，得到了我的输出。这是我使用的完整脚本：从MDAnalysis.analysis导入MDAnalysis作为mda从MDAnalysis.analysis.hole导入HOLEtraj导入numpy作为np u=mda.Universe（“ho.pdb”、“ho.dcd”）#水分子pdd和trjaectory数据加载到Universe数据=np.zeros（（u.tract.n#frames，len（u.resids）+）+1））ts1=u.traction.ts for I，枚举中的ts（u.轨迹）：数据[i，0]=ts.时间数据[i，1:]=ts1.位置[：，2]数据[0:3][0:5]#这里是提取的输出：数组（[0,24.3392067,23.94203758，…，40.12068939,21.93716621，-30.37293243]，[1.00000003，24.3392067，23.94203758，…，40.12068939，21.93716621，-30.37293243]，[2.00000007，24.3392067，23.94203758，…，40.12068939，21.93716621，-30.37293243]）现在我对时间步数据感到困惑。在第一列中，它显示的是帧编号，而不是ps中的时间步（皮秒）。时间步和帧之间没有任何区别吗？您希望看到的时间步是什么？您的输出似乎表明它是1ps。MDAnalysis从您的DCD文件中得到的是

ts.time

显示的内容。是什么代码生成了DCD文件？您还可以在轨迹中循环并

打印（ts帧，ts时间）

看看你有什么。如果你没有得到你想要的，文件Dcd文件中的一个问题是使用NAMD从模拟结果中产生的。我不知道我的模拟时间步长是2fs，模拟时间是150 ns。但是这个脚本生成的时间步长（以ps为单位）与帧数相同。这就是为什么我问我们需要计算它的原因e我们自己？非常感谢orbeckst提供的详细答案。但我需要相应地更改您发送的mdanalysis脚本。因为我已经使用msanalysis从整个系统中提取了water pdb和dcd文件。并将dcd和pdb文件加载到universe并获得了我的输出。以下是我使用的完整脚本：从mdanalysis中将mdanalysis作为mda导入s、 分析从MDAnalysis.analysis.hole导入HOLEtraj导入numpy作为np u=mda.Universe（“ho.pdb”、“ho.dcd”）#水#分子pdd和trjaectory数据#加载到Universe data=np.zero（（u.traction.n#u帧，len（u.resids）+1））ts1=u.traction.ts for i，ts in enumerate（u.tract）：数据[i，0]=ts.time数据[i，1:]=ts1.positions[：，2]data[0:3][0:5]#这里是提取的输出：数组（[0,24.3392067，23.94203758，…，40.12068939，21.93716621，-30.37293243]，[1.00000003，24.3392067，23.94203758，…，40.12068939，21.93716621，-30.37293243]，[2.00000007，24.3392067，23.94203758，…，40.12068939，21.93716621，-30.37293243]]）现在我对时间步长数据感到困惑。在第一列中，它显示的是帧编号，而不是ps（皮秒）中的时间步长。有什么区别吗