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アプリ一覧 [P-R]

[P]

公開度について
0 ☆☆☆ 非公開・商用。 1 ★☆☆ 使用には事前相談が必要。2 ★★☆ バイナリファイルを配布。3 ★★★ オープンソースコードを配布。

ドキュメントの充実度について
★0-3でドキュメントの充実度を表しています(充実度の詳細はこちらに記載してあります)。

Materials Project

物質材料の第一原理計算結果のデータベース。結晶構造、バンド構造、熱力学量、相図、磁気モーメントなどを提供する。MITの研究グループが運営を行っており、Li電池材料のデータが特に充実している。ウェブベースのユーザーインタフェースに加えて、httpベースのAPIも提供されており、ユーザ独自のスクリーニングが可能。無料であるが、要登録。

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PAICS

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★   フラグメント分子軌道法(FMO法)に基づく量子化学計算を行うアプリケーション。生体分子を含む巨大分子のHF計算やMP2計算などが高速に実行可能。MPI並列に対応しており、研究室レベルのクラスタ計算機からスパコンまで、幅広いシステムで高効率に稼働する。入力ファイル作成支援プログラムPaicsViewも開発されている。

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ParaView

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★   2次元・3次元データの解析・可視化を行うオープンソースアプリケーション。3D表示を利用したインタラクティブな操作による処理と、バッチ処理による処理の双方をサポートしており、デスクトップPCから大規模並列スーパーコンピュータまで対応している。Windows, Mac, Linuxなどの多くの環境で利用可能。

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PFAPACK

公開度: 3 ★★★ ドキュメント充実度: 2 ★★☆ 反対称行列に対して定義されるパフィアン(行列式の平方根)を計算するためのライブラリ。各種言語(Fortran, Python, Matlab, Mathematica)で書かれており、ユーザーは必要に応じて言語を選択することができる。また、C言語用のインターフェースも用意されている。

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PHASE

PHASE

公開度 : 3 ★★★ ドキュメント充実度 : 3 ★★★ 密度汎関数理論に則った平面波基底・擬ポテンシャル法電子状態計算プログラム。未知の物質に対する様々な物性予測のほか、STM像、EELSなどの実験測定を再現することが可能。表面・界面などの長時間の第一原理分子動力学法計算や反応経路解析も行える。ソースコードが公開されており、PC上の小規模計算から大規模並列計算まで可能。

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Phonopy

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★ [pickup app]  第一原理計算ソフトウェアの計算結果から固体のフォノンに関連する物理量を計算するソフトウェア。VASPやWien2kといった第一原理計算ソフトウェアの計算結果を入力とし、フォノン分散、状態密度、比熱、グリュナイゼン定数などを計算することができる。

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PIMD

PIMD

公開度: 3 ★★★ ドキュメント充実度: 3 ★★★ 分子シミュレーションのためのオープンソースアプリケーション。古典・第一原理分子動力学法、経路積分法、レプリカ交換法、メタダイナミクス法、ストリング法、サーフェスホッピング法、QM/MM法など多様な手法をサポートする。分子構造(レプリカ)と力場(断熱ポテンシャル)の間での階層的な並列化により、高速かつ高効率な計算が可能。

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PMlib

公開度: 3 ★★★ ドキュメント充実度: 2 ★★☆ ソースコードの指定区間の実行時間や通信量を測定するためのオープンソースライブラリ。C/C++ および Fortran のAPI が用意されており、またシリアルプログラムだけでなく、MPI & OpenMP ハイブリット並列プログラムでも利用可能。

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POV-Ray

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★   レイトレーシングを利用した立体感のある可視化を行うアプリケーション。球、立方体など任意の物体の位置と形状が可視化でき、流体計算などで得られる格子上のデータから立体的な可視化をボリュームレンダリングによって行うこともできる。マクロ関数を用いた簡便な3次元立体シミュレータとしての利用も可能。

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Protein Data Bank (PDB)

タンパク質と核酸の構造データベース。X線結晶解析法やNMR法(核磁気共鳴法)などによって実験的に決定されたタンパク質・核酸の3次元構造(原子の立体配座)のデータをダウンロードすることができる。PDBに登録されたデータはパブリックドメインのもとで公開されており、誰でも無償でアクセスすることができる。

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PyMOL

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★   生体高分子の可視化を行うアプリケーション。独自のコマンドラインとグラフィカルユーザーインターフェース、600種以上の設定項目、20種以上の表現方法を備え、高分子の可視化を直感的に行うことができる。PDB, multi-SDFなど30以上のファイル形式をサポートし、レイトレーシングによる描画など高度な可視化も可能。

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[Q]

公開度について
0 ☆☆☆ 非公開・商用。 1 ★☆☆ 使用には事前相談が必要。2 ★★☆ バイナリファイルを配布。3 ★★★ オープンソースコードを配布。

ドキュメントの充実度について
★0-3でドキュメントの充実度を表しています(充実度の詳細はこちらに記載してあります)。

Q-Chem

公開度:0 ☆☆☆ ドキュメント充実度:2 ★★☆   非経験的量子化学計算アプリケーション。分子構造、反応性、振動解析、電子スペクトル、NMRスペクトルを高精度に計算することができる。また、密度汎関数理論やハートリー-フォック(HF)法からポスト-HF相関法まで最先端の方法論が取り込まれている。GUIによる分子モデリング機能や、入力ファイル生成用のツールも搭載されている。

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Qbox

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:2 ★★☆   平面波基底・擬ポテンシャル法に基づくオープンソースの第一原理分子動力学アプリケーション。電子状態計算と分子動力学計算をカー・パリネロ法によって高速で実行できる。MPIを用いた並列化がなされており、多くの大型並列計算機環境で高効率の並列計算が実行できる。C++言語によって記述されており、GPLライセンスで公開されている。

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QDS (量子ダイナミクスシミュレータ)

公開度:1 ★☆☆ ドキュメント充実度:1 ★☆☆   分子磁性体の磁化曲線と電子スピン共鳴吸収スペクトルを計算するプログラム。スピン間の磁気相互作用や形状などを入力することで、厳密対角化法と量子マスター方程式・久保公式を組み合わせた計算を行う。動的磁化曲線の計算では散逸の有無を選択可能。

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QMAS

公開度:1 ★☆☆ ドキュメント充実度:1 ★☆☆  平面波基底・Projector Augmented Wave(PAW)法を用いた第一原理計算プログラム。広範な物質に対して、電子状態や各種物性値を効率よく高精度に計算する。構造最適化に加え、静磁場下の電子状態、原子スケールでの誘電率分布、エネルギー・応力分布、陽電子状態・消滅パラメータなどの計算機能を実装する。最局在ワニエ軌道を用いた電子状態の解析、スピン軌道相互作用/ノンコリニア磁性を直接考慮した電子状態計算も可能である。

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QMCSGF

公開度: 3 ★★★ ドキュメント充実度: 1 ★☆☆ 確率的グリーン関数法に基づいた経路積分モンテカルロ計算を行うアプリケーション。拡張ボーズハバード模型やハイゼンベルグ模型の、有限外場有限温度での計算が行える。JSON やYAML による簡便な入出力が可能。

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QTWARE

公開度: 3 ★★★ ドキュメント充実度: 2 ★★☆ 第一原理計算ソフト(OpenMX, TranSIESTA)の出力ファイルからゼーベック係数やペルチェ係数などの熱電物性を計算するアプリ。計算結果を可視化することができるほか、電子密度や状態密度などの可視化も可能。

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QUANTUM ESPRESSO

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★   擬ポテンシャル法と平面波基底を用いた第一原理計算ライブラリ。広範な物理系に対して、密度汎関数法に基づく電子状態計算を高精度で行うことができる。基本プログラムのほかに多数のコアパッケージ・プラグインが含まれ、無償ながら研究・開発に利用できる多くの充実した機能を持つ。MPIによる並列計算にも対応している。

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Quantum Unfolding

公開度: 3 ★★★ ドキュメント充実度: 2 ★★☆ スーパーセルを使った第一原理バンド計算の結果を、ユニットセルのブリルアンゾーンに展開するプログラム。Wannier90が出力する最局在ワーニエ関数を利用する。

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QWalk

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:2 ★★☆ 変分モンテカルロ法・拡散モンテカルロ法を用いたオープンソースの高精度電子状態計算アプリケーション。計算コストは大きいものの、原子・分子などの少数系の基底状態・励起状態の各種物理量を超高精度で評価することが可能。他の量子化学計算パッケージ(GAMESS, Gaussianなど)の結果から入力ファイルを自動生成することが可能。

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[R]

公開度について
0 ☆☆☆ 非公開・商用。 1 ★☆☆ 使用には事前相談が必要。2 ★★☆ バイナリファイルを配布。3 ★★★ オープンソースコードを配布。

ドキュメントの充実度について
★0-3でドキュメントの充実度を表しています(充実度の詳細はこちらに記載してあります)。

POV-Ray

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:3 ★★★   レイトレーシングを利用した立体感のある可視化を行うアプリケーション。球、立方体など任意の物体の位置と形状が可視化でき、流体計算などで得られる格子上のデータから立体的な可視化をボリュームレンダリングによって行うこともできる。マクロ関数を用いた簡便な3次元立体シミュレータとしての利用も可能。

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Rasmol

公開度 : 3 ★★★ ドキュメント充実度 : 2 ★★☆ Protein Data Bank (PDB)フォーマット用のシンプルなオープンソースの蛋白質可視化アプリケーション。Sybyl, Molden, Mopac, CHARMM等のフォーマットにも対応している。インタラクティブなPDBビュアーとしては比較的初期のものである。

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REM

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:2 ★★☆   MODYLAS、AMBER、CHARMMなどの既存の分子動力学シミュレーションソフトにレプリカ交換法の機能を付加するアプリケーション。オリジナルの分子動力学プログラムを変更することなく、容易にレプリカ交換法を実現することができる。京コンピュータで高い並列化性能を示す。

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RIETAN-FP

公開度:2 ★★☆ ドキュメント充実度:2 ★★☆   X線・中性子回折実験のリートベルト解析を行うアプリケーション。粉末試料のX線・中性子回折データから格子定数、座標位置を算出する。最大エントロピー 法(MEM)によるパターンフィッティングを特徴としており、乱れた原子配置を持つ物質も効果的に解析可能。WindowsとMacに対応しており、現在も活発に開発が進められている。

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RISM/3D-RISM

公開度:1 ★☆☆ ドキュメント充実度:1 ★☆☆   液体の統計力学理論に基づいた溶媒中の物質構造解析プログラム。溶質分子周りの溶媒の確率分布を求め、溶媒和自由エネルギーや圧縮率、部分モル容積などの種々の物理量を計算する。大規模並列計算に対応した高速フーリエ変換を実装し、他の手法では予測が難しいタンパク質の分子認識や生体高分子の水和構造などの解析が可能。

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Rokko

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:2 ★★☆ [pickup app] 逐次・並列版の固有値ソルバを統一的に利用するためのC++, C, Fortranラッパーライブラリ。密行列向け逐次版(LAPACK), 密行列向け並列版(EigenExa, ELPA, ScaLAPACKなど), 疎行列向けの逐次・並列版(SLEPc, Trilinos/Anasaziなど)のソルバを手軽にインストールすることができ、ユーザーのプログラムから簡単に呼ぶことができる。また、固有値・固有ベクトルを使った物理量の逐次・並列計算を容易に実行することができる。

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RSDFT

RSDFT

公開度:3 ★★★ ドキュメント充実度:2 ★★☆   実空間差分法と擬ポテンシャル法を用いた第一原理計算プログラム。結晶・界面・分子などの広範な物理系に対して密度汎関数法による電子状態計算を行う。高速フーリエ変換が必要無いため高並列化に適しており、京コンピュータ上で数万原子系の電子状態計算が実行できる。2011年度ゴードン・ベル賞ピーク性能賞受賞。

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RSPACE

RSPACE

公開度:1 ★☆☆ ドキュメント充実度:2 ★★☆   実空間差分法と擬ポテンシャル法を用いた第一原理計算プログラム。表面・界面やクラスタ、ナノ構造などの結晶の周期性がない系において高速・高精度の電子状態計算を行うことができる。ナノ構造の半導体デバイスや表面・界面反応などの大規模計算が可能であり、半無限境界条件下での輸送特性計算や空間分割法による超高並列計算も可能。

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RSPt

公開度 : 3 ★★★ ドキュメント充実度 : 1 ★☆☆ 局在基底・全電子計算に基づくオープンソースの第一原理計算アプリケーション。full-potential LMTO法を用いることにより、通常の全電子法に比べて少ない基底数で高速の電子状態計算が可能となっている。LMTO-ASA法にあるような対称性の制限はなく、スピン分極やスピン軌道相互作用の取り扱いが可能である。

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