Avogadro: усовершенствованный семантический химический редактор и платформа для визуализации и анализа

ПРЕДПОСЫЛКИ: Проект Avogadro разработал усовершенствованный редактор и визуализатор молекул, предназначенный для кроссплатформенного использования в вычислительной химии, молекулярном моделировании, биоинформатике, материаловедении и смежных областях. Он обеспечивает гибкий высококачественный рендеринг и мощную архитектуру плагинов. К типичным вариантам применения относятся построение молекулярных структур, форматирование входных файлов и анализ результатов работы широкого спектра пакетов для вычислительной химии. Используя формат файлов CML в качестве собственного формата документов, Avogadro стремится повысить семантическую доступность химических типов данных. РЕЗУЛЬТАТЫ: В представленной работе подробно описана библиотека Avogadro — программный каркас, включающий библиотеку кода и интерфейс прикладного программирования (API) с возможностями трёхмерной визуализации; библиотека имеет непосредственное применение в исследованиях и образовании в областях химии, физики, материаловедения и биологии. Приложение Avogadro предоставляет развитый графический интерфейс, использующий динамически загружаемые плагины через саму библиотеку. Приложение и библиотека могут расширяться посредством реализации модуля плагина на C++ или Python для изучения различных методов визуализации, построения и модификации молекулярных структур, а также взаимодействия с другими программами. Мы описываем несколько примеров расширений: одно из них использует генетический алгоритм для поиска стабильных кристаллических структур, а другое взаимодействует с программой PackMol для создания упакованных сольватированных структур для моделирования молекулярной динамики. Основное внимание в обсуждаемых здесь результатах уделено серии выпусков Avogadro 1.0. ВЫВОДЫ: Avogadro представляет собой семантический конструктор химических структур и платформу для визуализации и анализа. Для пользователей он предлагает удобный конструктор, интегрированную поддержку загрузки данных из распространённых баз данных, таких как PubChem и Protein Data Bank, извлечения химических данных из широкого спектра форматов, включая результаты вычислительной химии, а также встроенную семантическую поддержку формата файлов CML. Для разработчиков он может б...