در هنگام کار با GROMACS، به ویژه در مراحل آمادهسازی توپولوژی و اجرای شبیهسازی، ممکن است با خطاهای متعددی مواجه شوید. این خطاها معمولاً به ناسازگاری توپولوژی/ساختار، تنظیمات نامناسب، یا ناپایداری سیستم برمیگردند. در این نوشته، پیام خطا، علتهای فنی، روش تشخیص و راه حل پیشنهادی برای هر یک را به دقت بررسی میکنیم.
فهرست خطاها :
خطای شماره ۱:
Residue 'XXX' not found in residue topology database
معنی: pdb2gmx واحد ساختاری (رزیدویی) با نام XXX را در فایل rtp/پایگاه رزیدو ندارد.
دلایل ممکن:
نام رزیدو در فایل PDB اشتباه است یا با نامی که در rtp تعریف شده متفاوت است.
رزیدو غیر استاندارد (لیگاند، دارو، یون پیچیده) که در میدان نیرو وجود ندارد.
روش تشخیص: پیغام خطا معمولاً نام رزیدوی مشکلدار را میآورد. بررسی ستون نام رزیدو در فایل PDB و مقایسه با نامهای تعریف شده در rtp.
راهحلها:
تغییر نام رزیدو در فایل PDB به نام موجود در rtp (مثلاً HIS → HIE/HID).
اگر رزیدو غیر استاندارد است، تولید فایل itp جداگانه با تعریف کامل (atom, bonds, angles, dihedrals) و وارد کردن آن با #include.
استفاده از pdb2gmx -inter برای دیدن لیست رزیدوهای قابل قبول در force field و تطبیق نامها.
گزینه ignh- برای نادیده گرفتن هیدروژنهای موجود (اگر مشکل از هیدروژنهاست).
خطای شماره ۲:
No such moleculetype XXX
معنی: توپولوژی (top) بخش [ molecules ] شامل مولکولی با نام XXX است ولی هیچ تعریف [ moleculetype ] XXX در فایلهای itp/include وجود ندارد.
دلایل ممکن: فایل itp مربوطه اینکلود نشده یا تعریف [ moleculetype ] فراموش شده است.
تشخیص: بررسی بخش #include در top و اینکه آن itp قبل از بخش [ molecules ] وارد شده باشد.
راهحل:
استفاده از gmx genion برای یونها که بهطور خودکار توپولوژی آنها را اضافه میکند.
برای لیگاند، مطمئن شوید فایل itp شامل [ moleculetype ]، [ atoms ] و بخشهای bonded باشد، و سپس در topol.top آن را #include کرده و بعد در [ molecules ] ذکر نمایید.
خطای شماره ۳:
Atoms in the .top are not numbered consecutively from
معنی: شمارهگذاری اتمها در قسمتی از توپولوژی (block [ atoms ]) پیوسته نیست.
دلایل: ویرایش دستی، ادغام فایلهای مختلف، یا تغییر ساختار بدون بهروزرسانی شمارهها.
راهحل:
از gmx pdb2gmx -merge all استفاده کنید برای ترکیب و شمارهگذاری مجدد اتمها.
gmx editconf -resnr 1 برای بازنویسی شمارهٔ رزیدوها (اما دقت کنید که ترتیب اتمها در [ atoms ] توپولوژی را هم تطبیق بدهید).
بررسی دقیق دستی topol.top و includeها و تطبیق شمارهها با فایل مختصات.
خطای شماره ۴:
Number of coordinates in coordinate file does not match topology
معنی: تعداد اتمها یا مختصات در فایل ساختاری (مانند .gro یا .pdb) با آنچه توپولوژی انتظار دارد مطابقت ندارد.
تشخیص:
در file.gro تعداد اتمها را بخوانید.
در topol.top، بخش [ atoms ] را شمارش کنید.
راهحل:
مطمئن شوید هر itp ای که به سیستم اضافه شده در [ molecules ] با تعداد صحیح فهرست شده.
ترتیب و شاملشدن فایلهای itp و top را دوباره بررسی کنید.
خطای شماره ۵:
Reading tpx file version X with version Y program
معنی: نسخهٔ فایل .tpr/.tpx و نسخهٔ GROMACS در حال اجرا با هم مطابقت ندارند.
راهحل:
یا از همان نسخه GROMACS که .tpr را ساخته استفاده کنید.
یا فایل .tpr را مجدداً (با gmx grompp) با همان نسخه بسازید.
خطای شماره ۶:
Unknown bond_atomtype
معنی: در توپولوژی یک پیوند بین دو اتم وجود دارد که برای آن نوع اتم (atom type) تعریف نشده است.
دلایل: نقص در پارامتر itp یا تعریف ناقص atomtypes/bondtypes.
راه حل:
در فایل itp مربوطه بررسی کنید که atomtypes و bondtypes یا مقادیر پیوند مربوطه تعریف شده باشد.
از ابزار تولید پارامتر معتبر (CGenFF، ACPYPE، LigParGen) استفاده کنید تا پارامتر کامل بگیرید.
مطمئن شوید #include شدن itp به درستی انجام شده است.
خطای شماره ۷:
There is no domain decomposition possible
معنی: برای تقسیمبندی موازی (domain decomposition) سیستم خیلی کوچک است یا پیکربندی مناسب نیست.
راهحل:
تعداد هستهها را کاهش دهید (مثلاً از ۱۶ به ۸ یا ۴).
اندازه جعبه شبیهسازی را بزرگتر کنید (اضافه کردن آب).
اگر استفاده از thread/multithreading ممکن است، آن را امتحان کنید یا پارامترهای موازی را تنظیم کنید.
خطای شماره ۸:
Energy minimization has stopped, but the forces have not converged
معنی: مینیممسازی انرژی متوقف شده اما نیروها هنوز به آستانه همگرایی نرسیدهاند.
دلایل: اورلپ شدید اتمها، ساختار اولیه ناپایدار، پارامتر ناصحیح.
راهحل:
افزایش تعداد گامها (nsteps)
استفاده از الگوریتم متفاوت (steep → cg یا بالعکس)
کاهش dt
بررسی هندسه و اصلاح ساختار
خطای شماره ۹:
LINCS warning – constraint failure
معنی: الگوریتم LINCS نتوانسته قیود را به خوبی اعمال کند یا خطا زیاد است.
دلایل: گام زمانی زیاد، هندسه نامناسب، ناپایداری مولکولی.
راهحل:
کاهش dt
افزایش lincs_iter و lincs_order
اجرای EM دقیقتر قبل از MD
بررسی ساختار اولیه برای اورلپ یا مشکلات دیگر
خطای شماره ۱۰:
The total potential energy is extremely high
معنی: انرژی سیستم بسیار بزرگ شده — نشاندهندهٔ اورلپ یا پارامتر نادرست.
راهحل:
چک کردن اورلپها
بررسی پارامترهای توپولوژی
اجرای EM کامل و گام به گام
کاهش dt
خطای شماره ۱۱:
One or more water molecules can not be settled
معنی: برخی مولکولهای آب نمیتوانند در موقعیت مناسبی قرار بگیرند (اغلب هنگام solvation یا EM).
راهحل:
حذف یا جابجایی آبهایی که درون مولکول قرار دارند
اجرای EM ملایم
مطمئن شوید مدل آب متناسب (TIP3P, TIP4P, SPC) با Forcefield انتخابی است
خطای شماره ۱۲:
Velocity rescaling from Maxwell distribution failed
معنی: هنگام اختصاص سرعتها (velocity rescale) خطا رخ داده، ممکن است به دلیل مقادیر غیرمعمول انرژی یا حرکات شدید اولیه باشد.
راهحل:
استفاده از دمای اولیه پایینتر
کاهش dt
استفاده از thermostat ملایمتر در شروع (مثل Berendsen)
افزایش زمان equilibration
خطای شماره ۱۳:
Bonds too close, cannot do LINCS
معنی: فاصله بین اتمهایی که باید محدود شوند خیلی کم است، LINCS نمیتواند آن را مدیریت کند.
راهحل:
اجرای EM دقیق
بررسی ساختار اولیه برای اورلپ
کاهش dt
خطای شماره ۱۴:
Step size too small, or no change in energy
معنی: گام بسیار کوچک است یا انرژی در طی گامها تغییر نمیکند (رسیدن به دقت ماشین).
نکته: این پیام گاهی فقط اطلاع است، نه خطای جدی؛ اگر انرژی و نیروها منطقیاند، ادامه دهید.
راهحل:
تغییر الگوریتم
استفاده از -resetstep برای بازنشانی گام
بررسی پارامترهای mdp
خطای شماره ۱۵:
CUDA error / GPU-related errors
معنی: مشکلات مربوط به GPU/CUDA — مثل illegal memory access، invalid argument، ناسازگاری نسخهها.
راهحل:
بررسی تطابق نسخهٔ CUDA و درایور با GROMACS
اجرای برنامه در حالت CPU-only برای عیبیابی
آپدیت درایورها و کامپایل مجدد GROMACS با پشتیبانی شاخصهای صحیح GPU
خطای شماره ۱۶:
Segmentation fault
معنی: خرابی برنامه در سطوح حافظه، اغلب ناشی از فایل ورودی خراب یا دسترسی ناصحیح حافظه.
راهحل:
بررسی لاگ و فایلهای ورودی
بررسی حافظهٔ سیستم
استفاده از gmx check و تست با ورودی ساده
خطای شماره ۱۷:
PME load balancing could not be complete
معنی: تقسیم بار بین real-space و PME (بار الکترواستاتیک) ناممکن است.
راهحل:
اجرای gmx tune_pme
تنظیم npme- و گزینههای dlb- در gmx mdrun
بازبینی نسبت PP/PME و اندازهٔ شبکه PME
خطای شماره ۱۸:
Neighbor list searching was not completed
معنی: جستجوی لیست همسایگی کامل نشده است، برخی ذرات ممکن است از محدوده بیرون بروند بین آپدیتها.
راهحل:
تنظیم nstlist و rlist
کاهش dt
اجرای EM برای تثبیت اولیه
مطالعه در مورد artifacts ناشی از neighbor list (در مقالات علمی) برای فهم بهتر
خطای شماره ۱۹:
The maximum number of PME mesh updates per MD step was reached
معنی: مش PME بیش از حد در یک گام آپدیت شده، نشانهای از سیستم ناپایدار یا تنظیمات نامناسب PME.
راهحل:
بازبینی پارامترهای PME
اجرای gmx tune_pme
تثبیت سیستم بیشتر با EM و کاهش dt
خطای شماره ۲۰:
The current coordinates and velocities do not match the topology
معنی: ترتیب یا تعداد اتمها/سرعتها با توپولوژی یکی نیست.
راهحل:
بازسازی یا تولید مجدد .tpr با gmx grompp
تطبیق [ atoms ] توپولوژی با ترتیب اتمها در gro/pdb
خطای شماره ۲۱:
The MD run was terminated due to box deformation
معنی: جعبه شبیهسازی تغییر شکل داده به صورت نامناسب، اغلب به خاطر coupling فشار ناصحیح یا ناپایداری سیستم.
راهحل:
بررسی و تنظیم پارامترهای barostat
کاهش dt
اجرای EM کامل
استفاده از coupling ملایمتر ابتدا (مثل Berendsen)
خطای شماره ۲۲:
The MD run was terminated due to temperature coupling failure
معنی: thermostat نتوانسته دما را کنترل کند، ممکن است نوسان زیاد یا رفتار غیرمعمول انرژی باشد.
راهحل:
افزایش tau-t
استفاده از thermostat جایگزین
افزایش زمان equilibration
کاهش dt
خطای شماره ۲۳:
The MD run was terminated due to pressure coupling failure
معنی: barostat نتوانسته فشار را کنترل کند، منجر به ناپایداری جعبه میشود.
راهحل:
افزایش tau-p
شروع با barostat ملایمتر
افزایش زمان equilibration
کاهش dt
بررسی compressibility
خطای شماره ۲۴:
The MD run was terminated due to constraint failure
معنی: الگوریتم قیود (LINCS/SETTLE) شکست خورده است.
راهحل:
کاهش dt
افزایش lincs_iter/lincs_order
بررسی ساختار اولیه برای اورلپ
اجرای EM دقیق قبل از MD
خطای شماره ۲۵:
The MD run was terminated due to communication failure
معنی: خطایی در ارتباط بین رنکهای MPI (حین اجرای موازی).
راهحل:
بررسی تنظیمات MPI / scheduler
مطمئن شدن از تقسیم domain مناسب
خطای شماره ۲۶:
Out of memory when allocating
معنی:وقتی سیستم میخواهد حافظهای بزرگ تخصیص دهد و با خطای کمبود حافظه مواجه میشود.
راهحل: کاهش اندازه جعبه، کاهش تعداد اتمها
خطای شماره ۲۷:
Invalid order for directive xxx
معنی: وقتی directives مثل [ defaults ]، [ atomtypes ]، [ bonds ] در فایلهای include/ضمیمه به ترتیب نادرست قرار گرفتهاند.
راهحل: فقط یکبار [ defaults ] در top و بعد از آن includeها به ترتیب صحیح.
خطای شماره ۲۸:
Atom index n in position_restraints out of bounds
معنی: وقتی posre file تعریف شده، اما ایندکس اتمی که باید restrain شود در آن posre خارج از بازه است (ممکن است ترتیب اتمها جابجا شده باشند).
راهحل: اطمینان از اینکه فایل posre بعد از moleculetype شامل شده و ایندکسها صحیحاند.
خطای شماره ۲۹:
System has non-zero total charge
معنی:وقتی کل بار سیستم صفر نیست، معمولاً باید یونها اضافه کنید یا توپولوژی را بررسی کنید.
راهحل: استفاده از gmx genion یا دستی اضافه کردن یونها.
خطای شماره ۳۰:
X particles communicated to PME node Y are more than a cell length out of the domain decomposition cell
معنی: فایل لاگ نشان میدهد که ذراتی بین domainها جابهجا شدهاند در خارج از حد سلول. نشانهٔ “blow up” یا instability است.
راهحل: EM بیشتر، کاهش dt، بررسی neighbor list
پیشنهاد ویژه
در مرکز پژوهشهای رایانهای ایلیا (ICRC)، خدمات تخصصی در حوزه شبیهسازیهای مولکولی به صورت کامل ارائه میشود. این مرکز با بهرهگیری از متخصصان مجرب، دورههای آموزشی جامع نرمافزار GROMACS را برگزار میکند که شامل مباحث پیشرفتهای همچون مبانی شبیهسازی دینامیک مولکولی، روش اجرای شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از نرم افزار گرومکس و آنالیز نتایج شبیهسازی دینامیک مولکولی میباشد.
آموزش مقدماتی مبانی شبیه سازی دینامیک مولکولی
آموزش انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از نرم افزار گرومکس
آموزش آنالیز خروجی های گرومکس
این مرکز همچنین با ارائه سرورهای پرسرعت، امکان اجرای پروژههای سنگین محاسباتی را فراهم نموده است. خدمات پشتیبانی تخصصی و مشاوره در انجام پروژههای تحقیقاتی نیز به پژوهشگران عزیز ارائه میگردد.
https://icrcenter.ir/services/#wz-section-wzs90
مرکز پژوهشهای رایانهای ایلیا — همراه شما در مسیر پژوهش و نوآوری