قاعدة معرفية مفتوحة لنماذج التفاعلات بين الذرات

قاعدة المعرفة المفتوحة لنماذج التفاعلات بين الذرات (OpenKIM) [ ^{1 ] هي} بنية تحتية إلكترونية ممولة من المؤسسة الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة (NSF) ^{[ 2 ]} ، تركز على تحسين موثوقية وقابلية تكرار عمليات المحاكاة الجزيئية ومتعددة المقاييس في علم المواد الحاسوبي . تتضمن هذه القاعدة مستودعًا لجهود التفاعلات بين الذرات التي خضعت لاختبارات شاملة باستخدام اختبارات سلامة طورها المستخدمون، وأدوات تساعد في اختيار الجهود الموجودة وتطوير جهود جديدة، وبيانات وصفية شاملة حول الجهود ومطوريها، وطرق تكامل قياسية ^{[ 3 ]} لاستخدام جهود التفاعلات بين الذرات في برامج المحاكاة الرئيسية. OpenKIM عضو في DataCite ^{[ 4 ]} ، وتوفر معرّفات كائنات رقمية (DOI ) فريدة لجميع المحتويات المؤرشفة على الموقع (النماذج المُطابقة، واختبارات التحقق، وما إلى ذلك) لتوثيقها بشكل صحيح وتقدير مساهمي المحتوى. OpenKIM هو أيضًا بوابة علمية لبيئة اكتشاف العلوم والهندسة المتطرفة ( XSEDE )، ^{[ 5 ]} وجميع المحتويات الموجودة على openkim.org متاحة بموجب تراخيص المصادر المفتوحة لدعم مبادرة العلوم المفتوحة .

تُعدّ الموثوقية وإمكانية التكرار وسهولة الوصول عناصر أساسية لنجاح العلوم؛ وفي علم المواد الحاسوبي ، يُمكن تحقيق ذلك من خلال توثيق إعدادات المحاكاة، ومعايير النموذج، ومعلومات إصدار البرنامج وإعداداته. تدعم مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) بنشاط تطوير البرامج والبنية التحتية الإلكترونية التي تُمكّن من توثيق هذا النوع من البيانات الهامة وتوزيعها، أو تعزيز العلوم المفتوحة والمتاحة للجميع كجزء من مبادرة جينوم المواد الوطنية (MGI) . في طلبات التمويل المتعلقة بمبادرة جينوم المواد ^{[ 6 ]} ، يُشجَّع الباحثون على "الاستفادة من البنى التحتية الإلكترونية القائمة حيثما كان ذلك مناسبًا وممكنًا"، بما في ذلك OpenKIM، ومشروع المواد ^{[ 7 ]،} و XSEDE ^{[ 8 ].}

يوفر OpenKIM أدوات للوصول إلى النماذج والحسابات المخزنة في مستودع OpenKIM، بما في ذلك واجهة برمجة تطبيقات KIM API التي تتيح للتطبيقات التي تدعم هذه الواجهة الوصول إلى جميع البيانات برمجيًا. تستخدم العديد من الحزم هذه الأدوات ^{[ 9 ]} لتبسيط عملية تطوير نماذج جديدة، ^{[ 10 ]} وأتمتة حسابات خصائص المواد، ^{[ 11 ]} وتطوير أدوات تعليمية لمحاكاة المواد. ^{[ 12 ]} تم دمج OpenKIM مباشرةً في العديد من برامج نمذجة الجزيئات ومطابقة الجهد البارزة، بما في ذلك LAMMPS ، ^{[ 13 ]} وASE و DL_POLY و GULP و potfit ، ويُعتبر في مجتمع نمذجة الجزيئات خطوةً حاسمةً نحو تحسين إمكانية الوصول وقابلية التكرار في هذا المجال. ^{[ 14 ] [ 15 ]} يتمثل أحد الجوانب الرئيسية لـ OpenKIM في أنه بالإضافة إلى معلمات النموذج، فإنه يخزن أيضًا الكود المصدري الكامل لـ "النماذج المحمولة" من أجل التحسين لضمان إمكانية إعادة إنتاج عمليات المحاكاة التي يتم إجراؤها باستخدام نماذج معينة بشكل كامل.

OpenKIM هو عضو مؤسس في منتدى مجتمع علوم المواد ، ^{[ 16 ]} وهو جهد يقوده المجتمع لتعزيز التواصل المفتوح والتعاون في علوم المواد الحاسوبية ودعم مستخدمي العديد من حزم البرامج العلمية الرئيسية المستخدمة في هذا المجال.

تتوفر أيضًا معلمات الجهد بين الذرات في مستودع الجهد بين الذرات التابع للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ( NIST IPR )، والذي يوفر مسارًا إضافيًا للوصول إلى بعض النماذج الموجودة أيضًا في مستودع OpenKIM.