chimie

Logiciels (logiciels libres en majorité) ou ressources (liées aux logiciels) utiles aux chercheurs et enseignants en chimie
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 01/07/11
  • Correction mineure : 11/08/12
  • Auteur de la fiche : Nicolas Goudard (ISM2)
  • Responsable thématique : Dirk Hoffmann (Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM-IN2P3))
Mots-clés

intranet IsM2 : gestion de stock et de commandes de produits chimiques, gestion administrative d'un laboratoire

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système :
  • Version actuelle : 2.3.1 - 01/08/2012
  • Licence(s) : choix en cours, contacter l'auteur
  • Etat : utilisé en interne, en développement
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Nicolas Goudard
  • Contact concepteur(s) : nicolas.goudard@univ-cezanne.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : ISM2

 

Fonctionnalités générales du logiciel
  • Gestion de produits chimiques :
  • Inventaire : ajout, modification, suppression, recherche de produits chimiques, identification des risques chimiques
  • Edition des bons commandes pour le magasin de produits
  • Gestion des livraisons de produits en attente
  • Inventaire des appareils scientifiques
  • Gestion des demandes d'ordre de mission (en cours d'évolution)
  • Gestion des demandes de congés (en cours d'évolution)
  • Gestion des contrats de recherche (en cours d'évolution)
  • Annuaire du personnel
  • Gestion des droits d'accès aux différents modules

Prérequis : MySQL 5, PHP 5.3

Installation : décompresser le fichier zip et suivre la notice d'installation (fichier install.txt)

NB :
-Le logiciel utilise un système de template. Il suffit de modifier le fichier de template pour adapter l'intranet à la charte graphique du laboratoire d'installation.

Le logiciel est développé selon un modèle de conception (design pattern) MVC2 / DAO .
Il ne s'appuie sur aucun framework du marché (Zend, Symphony, Doctrine).

Contexte d’utilisation du logiciel

Le logiciel est utilisé en interne dans notre unité pour faciliter la gestion des produits chimiques et la gestion administrative (demandes de congés, demandes d'ordre de mission).

Catégories de logiciels utilisés dans la recherche en chimie

Fiche ressource Article, événement, site web...
  • Création ou MAJ importante : 22/06/11
  • Correction mineure : 04/01/12
Mots-clés

Catégories de logiciels utilisés dans la recherche en chimie

  • Type de ressource : résumé
  • Auteur(s) ou responsable(s) : Jérôme Kieffer
  • Dessin de molécules en 2D

    • ChemSketch : logiciel Pro en licence académique
    • bkchem
    • chemtool
  • Visualisation de protéines

    • Coot : le visualiseur du CCP4
    • PyMol : visualiseur open-source très avancé (avec scripting)
    • Chimera : visualisation protéines, petites molécules...
  • Éditeur / visualiseur de molécules en 3D

    • Pymol : visualiseur open source pour les (bio-) molécules
    • Avogadro : un des éditeurs 3D open-source les plus aboutis
    • Gabedit : visualiseur de résultats de simulation DFT & ab-initio
    • Jmol : à embarquer dans une page web
    • Mercury : pour les structures cristalines
    • Chimera : visualisation protéines, petites molécules...
  • Modélisation moléculaire (optimisation 3D,calculs ab-initio, DFT, ...)

    • OpenBabel: boite à outils pour logiciels de chimie
    • Molecular Modelling Toolkit : bibliothèque de simulation moléculaire
    • HuLiS : méthode Hückel simple et mésomérie
    • TONTO : boite à outils de chimie computationnelle
    • pDynamo : modélisation moléculaire et simulation des protéines
    • NWChem
    • BigDFT : ondelettes et cartes graphiques
    • MOPAC2009 : licence académique
  • Visualisation / Simulation spectroscopique (RMN, RPE, fluorescence ...)

    • MassXpert: interprétation des données de spectrométrie de masse
    • Gabedit : visualisation des propriétés spectroscopiques calculés ab-initio
    • PyMca : analyse des spectres de fluorescence X
  • Visualisation scientifique (plot 2D / 3D):

    • Qtiplot : tableur et traceur de graphes 2D et 3D
    • VTK : The Visualization ToolKit, visualisation de gros volumes de données 2D ou 3D
    • Grace : graphique 2D pour système X Window
    • ParaView : visualisalisation interactive de gros volumes de données
    • gnuplot : traceur de courbes 2D / 3D
    • mayavi
  • Gestion de stock de produits chimique et gestion de laboratoire

  • Cristallographie:

    • Fox : résolution de structures cristallines sur poudre
    • MoPro : analyse de la structure et densité électronique moléculaire
    • SHELX : résolution et affinement de structures cristallographiques
    • pyFAI : intégration azimuthale pour détecteurs 2D
  • Moteur de workflow d'analyse de données:

    • Taverna : Conception de workflows et moteur d'exécution
    • BioMAJ : moteur de workflows pour la synchronisation des données (en biologie notamment)
    • EDNA : environnement pour réaliser des programmes d'analyses de données en ligne
    • DAWB
    • orange2
    • vistrails
  • Tableaux périodiques

    • Kalzium : pour l'environnement KDE sous linux
    • GPeriodic : pour l'environnement Gnome sous linux
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 07/03/11
  • Correction mineure : 27/10/11
Mots-clés

ActivPlanning : système de réservation pour équipements mutualisés

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Système : Windows
  • Version actuelle : 5.0 - 10/02/2011
  • Licence(s) : choix en cours, contacter l'auteur - Logiciel gratuit pour les structures académiques, pour les autres, me contacter.
  • Etat : validé (au sens PLUME)
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Michel MORCIANO
  • Contact concepteur(s) : michel.morciano@unistra.fr
  • Laboratoire(s), service(s)... : LBP

 

Fonctionnalités générales du logiciel

ActivPlanning est un logiciel "full web" de gestion de planning. Il peut etre utilisé pour la gestion de salles, d'objets à utilisation commune, mais il a été plus particulièrement construit pour répondre à la demande de laboratoires de recherche voulant mutualiser des équipements.
ActivPlanning permet de facturer l'utilisation selon le critère "temps", "expérience" ou "demande de travail" dans le cas d'un planning intemporel.
Une gestion des consommables utilisés est intégrée au logiciel.
Une fonction permet l'exportation des données vers Excel.

ActivPlanning inclut un module permettant au responsable d'un équipement de proposer à la personne qui réserve de spécifier (jusqu'à) plusieurs dizaines de paramètres de conditions expérimentales.
La personne qui réserve peut aussi attacher un ou des fichier(s) (maximum 5) à la réservation à destination du responsable de l'équipement qui, à son tour peut attacher un second fichier en retour.
Des outils intégrés à l'application permettent à l'administrateur de construire le formulaire de conditions experimentales par l'ajout d'objets : menus déroulants, cases à cocher etc...

Les paramètres de conditions expérimentales, ainsi que les fichiers attachés restent attachés à la réservation, ils sont archivés et toujours disponibles en ligne.

Le logiciel ActivPlanning s'est enrichi d'un gestion fine des utilisateurs à travers leur profil. Ceux-ci disposent de droits et de privilèges sur les plannings de réservation. Un utilisateur peut être administrateur, gestionnaire (moins de droits), simple utilisateur ou utilisateur "dégradé" (sa réservation doit être validée par le responsable de l'équipement avant d'apparaitre). Enfin un utilisateur peut se voir interdire de réserver un ou plusieurs appareils, voir tous les appareils.

ActivPlanning, ainsi que sa présentation ont été voulues volontairement simplissimes pour l'utilisateur final. Néanmoins, il est possible de modifier la charte graphique ainsi que personnaliser facilement le contenu.

Le système tient en temps réel un état d'utilisation des plannings en pourcentage sur le mois et l'année.
Il permet aussi de connaitre le temps d'utilisation et le pourcentage d'utilisation de chaque équipe.

Des sous fonctions peuvent être activées :
Limiter une éventuelle monopolisation d'un appareil en instaurant un quota glissant par équipe.
Suppression sous condition de la réservation par l'utilisateur.

Une fonction est en développement: facturation par projet.

Contexte d’utilisation du logiciel

ActivPlanning est généralement initié soit par le responsable du plateau technique qui veut dématérialiser les réservations et faciliter le reporting et la facturation, soit par la structure gérant l'ensemble des plateformes d'une structure de type centre de recherche ou IFR.

L'application nécessite peu de ressources informatiques, au minima un pc serveur avec windows xp ou 2008 server (production).
ActivPlanning n’a besoin d’aucun logiciel additionnel pour fonctionner.

La base de donnée de type SQL est crée avec Microsoft access. Il n'est pas nécessaire de posséder une licence access sur le serveur.
La sauvegarde des données du système est la même que pour les autres postes du parc et le serveur ActivPlanning peut intégrer un protocole existant.
Une instance d'ActivPlanning peut gérer plusieurs dizaines de plannings, il est possible de multiplier les instances sur un serveur.

Contexte d'utilisation: ActivPlanning est en production, outre les 2 instances de la faculté de pharmacie de Strasbourg, à l'institut Gustave Roussy (villejuif), à l'IFR02 (Hopital bichat, Paris18), au centre de recherche de la Pitié Salpétrière ainsi qu'à la faculté de médecine d'Angers.

Diffusion du logiciel.
ActivPlanning n'est pas disponible en libre acces en téléchargement mais si une structure académique désire l'avoir, je peux le transmettre.
Dans la majorité des cas, je propose de faire une démonstration sur site, puis en cas favorable, je propose une installation "clé en main" qui comporte si besoin l'aide à la définition du devis du serveur, l'installation du système, la configuration et adaptation à la charte graphique et la formation des utilisateurs aux fonctions d'administration du logiciel, à la gestion des comptes d'utilisateurs et à la facturation.

Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 15/02/11
  • Correction mineure : 15/02/11
Mots-clés

pDynamo : modélisation moléculaire et simulation des protéines

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, MacOS X
  • Version actuelle : 1.5.0 - 16/07/2010
  • Licence(s) : CeCILL-B
  • Etat : diffusé, stable
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Martin J. Field
  • Contact concepteur(s) : martin.john.field@gmail.com
  • Laboratoire(s), service(s)... : IBS, Pittsburgh Supercomputing Center

 

Fonctionnalités générales du logiciel

pDynamo est un logiciel de modélisation moléculaire écrit en Python et en C. Il est conçu pour faire les simulations des protéines et des autres macromolécules biologiques en utilisant les potentiels hybrides de la chimie quantique et de la mécanique moléculaire.

Contexte d’utilisation du logiciel

Modélisation de la dynamique et de la réactivité des protéines.

Publications liées au logiciel
Fiche logiciel à valider
  • Création ou MAJ importante : 04/12/10
  • Correction mineure : 04/12/10
Mots-clés

TONTO : boite à outils de chimie computationnelle

Ce logiciel est en cours d'évaluation par la communauté PLUME. Si vous utilisez ce logiciel en production dans notre communauté, merci de déposer un commentaire.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Téléchargement
  • Version évaluée : version 2.3, révision 3470
  • Langue(s) de l'interface : anglais
  • Licence : GPL

    TONTO est "copyleft" : il est régit par la licence GNU la moins restrictive. Il est libre officiellement et pour toujours.

  • Origine du développement : J. A. Dieudonné
Description
Fonctionnalités générales

En tant qu'utilisateur, TONTO permet de faire les types de calcul suivants :

  • Hartree-Fock/Fonctionnelle de la densité.
  • Calculs de fonctions d'ondes moléculaires produits de géminales non-orthogonales.
  • Cartes de densité de charge, de spin, de courant orbital, de courant solénoïdal, de courant irrotationnel, de potentiel électrique, et des représentations de densité ELF, de fonction de mobilité de Fermi pour tout type de bases gaussiennes et de matrices densités moléculaires.
  • Représentations de densités comme ci-dessus pour des ensembles de molécules ordonnées, sans interactions pour tout groupe d'espace.
  • Représentations de densités comme ci-dessus moyennées sur un état vibrationnel pour des molécules diatomiques.
  • Analyses de populations de Mulliken et Roby.
  • Décomposition de l'énergie SCF en contributions orbitales et paires d'orbitales.
  • Intensités de diffraction élastiques de rayons X et de neutrons polarisés calculés pour des fonctions d'ondes moléculaires sans interactions ordonnées pour tout groupe d'espace.
  • Fit de fonctions d'ondes moléculaires sans interactions ordonnées pour tout groupe d'espace à des données expérimentales de diffraction élastiques de rayons X et de neutrons polarisés.

En tant que programmeur, TONTO donne accès aux outils suivants :

  • Caractéristiques orientées objet automatiques telles que surcharge automatique, routine pre- et post-conditionnées, héritabilité, types paramétrisés, et closures.
  • Outils d'édition avancés comme la reconnaissance et la coloration syntaxique, module de reconnaissance de routines et de navigation.
  • Documentation en ligne HTML, compréhensive, pour chaque module.
  • Une procédure intégrée de compilation et de construction.
  • La possibilité de faire du déboggage personnalisé et des exécutables optimisés, avec notamment vérification automatique des fuites de mémoire, rapports d'erreurs complets comportant les tracebacks des routines et la gestion des appels à la pile.
Autres fonctionnalités

Pour le programmeur, les modules disponibles définissent des objets adaptés pour :

  • la gestion des erreurs, de la mémoire, des appels à la pile et le chronométrage,
  • la manipulation des types de base (entier, double précision, et chaînes de caractères),
  • la manipulation des fichiers binaires, textes, et d'archives,
  • la manipulation des types de tableaux multidimensionnels de toutes sortes,
  • la construction de grilles rectilinéaires pour des plots,
  • la construction de grilles d'intégration pour la DFT,
  • la construction d'isosurfaces 3D,
  • l'utilisation des groupes ponctuels et de leur représentations irréductibles,
  • l'utilisation des groupes d'espace pour traiter la symétrie des cristaux et de leurs mailles élémentaires,
  • l'utilisation de l'extrapolation DIIS pour les vecteurs et les matrices,
  • la manipulation des bases de fonctions gaussiennes, de couches, paires et quadruplets de couches construits à partir de ces bases --- y compris la plupart des intégrales dont vous pouvez avoir besoin un jour,
  • la construction de schémas d'interactions de configurations en champ moyen pour des fonctions produits de géminales et de spectres électroniques pour ces mêmes fonctions
  • la manipulation des types atom et molecule comportant les principaux attributs de ces concepts en chimie quantique.
Interopérabilité

TONTO comprend des interfaces pour les fichiers d'archives d'autres programmes tels que Gaussian, Gamess, ...

Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

Un permanent développe et utilise ce code au laboratoire ainsi que des étudiants et des visiteurs pour faire des calculs de géminales ou pour calculer des observables relativistes ou cristallographiques. La structure modulaire de TONTO et son langage objet permet à des étudiants de première année tout à fait novices de développer du code et de faire des calculs très facilement.

Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes

Les seules méthodes correlées implémentés sont les méthodes DFT et GMFCI, il n'y a pas de routine d'optimisation de géométrie ni de dérivées de l'énergie. Il n'y a pas de modèle de solvatation.

Environnement du logiciel
Plates-formes

Unix

Logiciels connexes

CrystalExplorer logiciel de visualisation qui utilise TONTO comme plateforme (http://www.hirshfeldsurface.net/). Originellement payant, ce logiciel est maintenant gratuit si utilisé pour des recherches à des fins non commerciales et non confidentielles.

Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes

Il existe de nombreux logiciels de chimie quantique, chacun ayant ses spécificités :

  • Gaussian09, Gamess, Turbomole, Orca, ... Les leaders de la chimie quantique sur molécules.
  • Vasp, Wien2k, Quantum Espresso les logiciels de DFT sur onde planes (cristaux)
  • Crystal09 spécialisé dans les structures 3D sur base localisés
  • MPQC bases localisées, open source, orienté objet en C++
  • BigDFT basé sur des ondelettes, open source et écrit en Fortran

TONTO est différent des autres packages de chimie computationnelle parce qu'il est orienté en premier lieu, mais pas exclusivement, vers les calculs de cristallographie quantique. Le but de ce domaine est d'obtenir des fonctions d'onde précises en incorporant des données cristallographiques de rayons X, de neutrons polarisés,... C'est aussi le seul code implémentant la méthode GMFCI de géminales non orthogonales.

Une autre caractéristique importante de TONTO est qu'il est implémenté dans un langage orienté-objet, appelé Foo, qui est traduit par un préprocesseur en Fortran95. Foo rend automatique la maintenance et la documentation de TONTO. En particulier, la documentation en ligne (web) est générée directement à partir du code.

Il n'y a aucune garantie que Foo demeure traduit en Fortran95. Une traduction en C, ou dans un autre langage orienté-objet, serait relativement aisée et peut s'avérer souhaitable à une date ultérieure si Fortran cessait d'être la meilleure option pour la rapidité des calculs numériques. Par conséquent, on peut espérer une longévité importante pour le code.

La caractéristique la plus intéressante de TONTO est qu'il est libre. Les modules de TONTO peuvent être utilisés sans modification pour son propre travail, qu'il soit à visée commerciale ou non.

Environnement de développement
Type de structure associée au développement

TONTO est un projet GPL initié par D. Jayatilaka et D. Grimwood hébérgé sur SourceForge. Tout le monde peut devenir développeur après accord du chef de projet et soumettre des modifications via subversion.

Eléments de pérennité

Le nombre de développeurs est passé de 2 à une dizaine en 10 ans.
Le plus grand nombre des utilisateurs sont les utilisateurs du logiciel CrystalExplorer qui connaît un franc succès dans des disciplines différentes (ex. matière condensée) de celle d'origine (la chimie quantique).

La maintenance du langage Foo représente un risque pour la pérennité du logiciel : le même groupe de développeurs doit à la fois développer le langage informatique et le logiciel métier, deux activités contradictoires qui nécessitent des compétences fort différentes.

Références d'utilisateurs institutionnels

Difficile à tracer actuellement, je connais des utilisateurs dans les institutions suivantes : University of Western Australia, University of Liverpool, University of Manchester, Université de Nice, Université libre de Berlin. A signaler aussi une trentaine de personnes appartenant à diverses institutions ayant demandé une licence pour CrystalExplorer qui utilise TONTO comme plate-forme.

Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums

Liste de diffusion ou de discussion, support et forums sont accessible facilement à partir du site du logiciel sur SourceForge.

Documentation utilisateur

Une documentation en anglais est générée à partir du code téléchargé par un "make documentation".
Il s'agit d'un système de fichiers HTML permettant de naviguer dans le manuel (très clair avec plein d'exemples) et dans le code (fichiers foo et f95).

Contributions

Ouvrir un compte sur SourceForge, et contacter les administrateurs du projet en indiquant votre souhait de contribuer.

Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 07/02/12
  • Correction mineure : 07/02/12
Mots-clés

SHELX : résolution et affinement de structures cristallographiques

  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version évaluée : 97-2 (oui shelxl est stable depuis 14 ans)
  • Langue(s) de l'interface : anglais
  • Licence : Autre

    Shelx est disponible en licence académique open-source et commerciale ($2500 pour les entreprises, commercialisée par Bruker AXS)

Description
Fonctionnalités générales

Suite d'outils pour la résolution et l'affinement de structures cristallographiques (plus particulièrement les petites molécules):

  • shelxs pour réaliser le phasage initial, il peut utiliser soit les méthodes directes, soit la méthode des atomes lourds (Patterson)
  • shelxl pour les affinements au moindre carrés et les cartes de densités électroniques résiduelles (cartes de Fourier).
  • shelxd et shelxe sont des outils semblables à shelxs mais pour les macromolécules (je n'en sais pas plus).
  • shelXle une interface graphique (Qt/C++, licence LGPL) a été ajoutée en 2011 (enfin!)
Autres fonctionnalités

La version commerciale de SHELX, SHELXTL, contient, en plus, deux autres programmes :

  • xprep : pour préparer les fichiers d'entrée et analyser la symétrie des données (Détermination du groupe d'espace).
  • xp : pour visualiser (en 3D) la structure. xp peut être remplacé par mercury (du CCDC) pour les petites molécules ou coot (du CCP4) pour les macromolécules.
Interopérabilité

Format d'entrée :

hkl : fichier ascii, 5 colonnes de nombres (3 entiers, 2 réels) contenant h, k, l, F², sigma(F²); une réflexion par ligne, la dernière ligne du fichier ne contenant que des champs nuls.

Format de sortie : res, lu par beaucoup d'autres programmes.

Shelx propose par ailleurs des sorties au format CIF (mot clé ACTA) et PDB (mot clé WPDB)

Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

Les programmes SHELX sont utilisés par la majorité des cristallographes travaillant sur les petites molécules.

La version commerciale est principalement distribuée par Bruker.

Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes

Nécessite un minimum d'apprentissage à cause de l'absence d'interface graphique:

«L'interface» est, en fait, un fichier d'instructions ".ins" qui contient des mots clés et décrit la structure.
Les réflexions sont dans un fichier ".hkl", avec 5 colonnes de nombres correspondant à h, k, l, F² et sigma(F²)
le fichier de sortie est un fichier ".res", identique au format ".ins" mais contenant les modifications apportées par le programme.
Les logs détaillés sont dans le fichier ".lst"  Comme le travail est itératif, il est important de bien maîtriser un éditeur de texte (vi, nedit, jedit, notepad) ainsi que les commandes de copie et de déplacement de fichiers de son système d'exploitation.

Récement une interface graphique (shelXle) a été apportée à SHELX ; elle est décrite dans J. Appl. Cryst. (2011) 44, 1281-1284.

Il faut noter qu'il existe d'autres éditeurs graphiques : sxgraph sous le logiciel WINGX (sous licence académique). Il ne s'agit pas d'un logiciel en lui même mais d'un guide qui permet d'utiliser différents programmes de résolution, d'affinement, de dessin, de calculs géométriques etc.

Environnement du logiciel
Distributions dans lesquelles ce logiciel est intégré

Il peut être intégré dans le logiciel WINGX après avoir demandé les licence (académiques) à Georges Sheldrick (pour SHELX) et Louis Farrugia (pour WINGX).

Plates-formes

Unix, VAX, Windows, MacOSX, tout ce qui compile du fortran 95.
L'interface graphique shelXle est en Qt/C++

Logiciels connexes
  • Intégration des clichés de diffractions (en amont dans le workflow) : Mosflm, XDS, Denzo, Saint, Eval.
  • Résolution de structure par méthode directe : SIR concurrent de shelxs.
  • Visualisation (en aval dans le workflow) : Mercury, Ortep, coot, pymol ...
Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes

L'un des plus connus après SHELXL est le programme CRYSTALS développé à Oxford.

Il en existe bien d'autres en particulier le programme JANA
qui est plus spécifique des cristaux apériodiques et des phases incommensurables.

Environnement de développement
Type de structure associée au développement

Laboratoire académique
http://shelx.uni-ac.gwdg.de/

Eléments de pérennité
Références d'utilisateurs institutionnels

ESRF, Université de Strasbourg et de nombreux autres ...

Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums

Tutorial en Anglais (j'ai résolu ma première structure en suivant ce tutoriel)

Documentation utilisateur
Divers (astuces, actualités, sécurité)

Première page de l'IUCr : SHELX makes an impact

The recent release of Thomson Reuters' Journal Citation Report for 2009, reporting an impressive impact factor of 49.9 for Acta Crystallographica Section A: Foundations of Crystallography, has excited much comment amongst crystallographers. The primary cause of this high impact factor is a single feature article by George Sheldrick, A short history of SHELX [Acta Cryst. (2008). A64, 112-122]. Published in a special issue to celebrate 60 years of Acta Crystallographica and the IUCr, it gives an account of the development of the SHELX system of computer programs from 1976 to date.

The article has provided the crystallographic community with a citable reference when one or more of the programs, amongst the most widely used in structure determination, are employed in the course of a crystal structure study. Most citations have been made by small-molecule crystallographers, but citations have also come from articles reporting the structure of biological macromolecules.

Until the publication of this article, the programs in the SHELX package were typically referenced by citing the unpublished computer programs themselves. The total number of citations in the Thomson Reuters statistics (6653 by the end of June 2009 - by any measure a significant achievement) is, of course, dwarfed when the total number of articles that have cited the unpublished programs is considered. A search of Crystallography Journals Online shows that over the years more than 43,000 articles published in IUCr Journals alone have referenced SHELX programs.

This article and its citations will be considered in the impact factor calculation for Acta Crystallographica Section A this year and next year. The journal impact factor that will be reported in 2012 is therefore likely to return to a more normal level of about 2.0-2.5.

Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 30/03/12
  • Correction mineure : 30/03/12
Mots-clés

Mychem : manipulation de données chimiques dans MySQL

Description
Fonctionnalités générales

Mychem permet d'ajouter une composante métier chimie à MySQL à travers un ensemble de 50 fonctions. Ces fonctions permettent d'effectuer des opérations courantes, tel que le calcul de masse moléculaire, ou bien encore de générer des fingerprint, de calculer des coefficients de Tanimoto et de faire des recherches par sous-structure.

Le logiciel Mychem utilise la boîte à outils Open Babel et est intégré à MySQL via le système des UDFs (User-Defined Functions). Le projet comporte également une documentation détaillée.

Autres fonctionnalités
  • Détermination du SMILES (canonique ou non), du code Inchi
  • Calcul de propriétés chimiques (LogP, PSA, MR, masse moléculaire, ...)
Interopérabilité

Les formats de fichiers supportés par Mychem sont :

  • CML
  • MDL Molfile
  • InChI
  • Sybil Mol2
  • PDB
  • SMILES
Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

J'utilise ce logiciel personnellement pour maintenir une base de données chimique. Cet outil est très efficace pour stocker les molécules sur lesquelles je travaille et pour effectuer des recherches structurales.

Environnement du logiciel
Plates-formes

Systèmes d'exploitation supportés :

  • GNU/Linux (toutes distributions)
  • Mac OS X (10.4 et ultérieur testé)
  • MS Windows (XP et ultérieur testé)

Versions de MySQL supportées :

  • v5.0
  • v5.1
Logiciels connexes
Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes
  • Pgchem : logiciel sous licence GPL/LGPL fonctionnant avec PostgreSQL
  • OrChem : logiciel sous licence LGPL fonctionnant Oracle
  • Molcart : logiciel propriétaire fonctionnant avec MySQL.
Environnement de développement
Type de structure associée au développement

Mychem est développé et maintenu par un groupe de 3 développeurs.

Eléments de pérennité

Le logiciel bénéficie de corrections régulières et est maintenu depuis 2007. Les sources sont mises à disposition sur le site de SourceForge et sont accessibles par tous. De plus, la licence GPL permet à n'importe qui de reprendre le développement. Le code est également documenté et se base sur Open Babel, un logiciel reconnu dans le domaine.

Le logiciel est en cours de test avec MariaDB. Le logiciel MariaDB est un système de gestion de base de données libre, qui est complètement compatible avec MySQL 5.1 et distribué sous licence GPL.

Références d'utilisateurs institutionnels
Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums

Listes de diffusion :

  • mychem-devel : discussion sur l'orientation des développements
  • mychem-discuss : aide aux utilisateurs, proposition de nouvelles fonctionnalités, ...
Documentation utilisateur
Divers (astuces, actualités, sécurité)

La documentation à télécharger contient de nombreux exemples, ainsi que les indications nécessaires pour l'installation du logiciel :
http://sourceforge.net/projects/mychem/files/docum...

Contributions

Deux possibilités pour contribuer au logiciel :

Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 13/01/12
  • Correction mineure : 13/01/12
Mots-clés
Pour aller plus loin

Gabedit : interface graphique pour différentes applications de chimie computationnelle

Une fiche Dév Ens Sup est en relation avec cette fiche, consultez-la pour plus d'informations : Gabedit
Description
Fonctionnalités générales

Gabedit est une interface graphique pour les logiciels de chimie quantique, qui en sont en général dépourvus. Ces programmes sont, par exemple, Gamess-US, Gaussian, Molcas, Molpro, MPQC, OpenMopac, PCGamess, ORCA et Q-Chem.

Gabedit peut permettre de visualiser une grande variété de résultats issus de calculs quantiques et apporte une aide précieuse quand à la manipulation des différents formats de fichiers utilisés en chimie quantique.

Son constructeur de molécules (Molecule Builder) permet de rapidement dessiner une molécule et de l'examiner en 3D. Gabedit permet aussi d'éffectuer une recherche de conformations en utilisant un potentiel de type mécanique moléculaire ou semi-empirique. Il fournit également la possibilité d'exporter l'ensemble de ces données dans une large gamme de formats.

Gabedit peut créer des fichiers d'entrée pour Gamess-US, Gaussian, Molcas, Molpro, MPQC, OpenMopac, PCGamess, ORCA et Q-Chem. Après création du fichier d'entrée, Gabedit peut lancer le calcul, en utilisant l'un des 9 logiciels cités ci-dessus, sur la machine locale (Windows, Linux, ou Unix) mais aussi sur une machine serveur (Cluster, centre de calcul, ...)

Gabedit peut également interpréter graphiquement un large panel de résultats issus de calcul quantique tels que : les orbitales moléculaires, les surfaces de densité électronique, de potentiel électrostatique, de la fonction de localisation électronique (ELF), et d'autres propriétés. Les surfaces peuvent faire l'objet de différents rendus (solide, transparent, grille).

Gabedit permet de visualiser (avec animation) les modes vibrationnels calculés par les 9 logiciels cités ci-dessus. Il peut aussi aider à visualiser des spectres calculés en IR, UV-Vis et Raman. Il permet de simuler le spectre RMN ainsi que la distribution isotopique d'une molécule donnée. L'ensemble de ces résultats pouvant, bien entendu, être exportés dans des formats types BMP, JPEG, PNG, PPM, PDF, EPS, PS, afin de faire des images de qualité.

Autres fonctionnalités

Gabedit comporte des outils qui permettent de construire des polypeptides, polynucléotides (ADN, ARN), polysaccarides et des nanotubes. Il peut également servir à dessiner rapidement en 3D des petites molécules (sketcher) et de faire une optimisation de géométrie pour avoir une structure propre rapidement. Cependant la qualité du visualiseur graphique fait qu'on lui préfère des logiciel plus performants pour cette fonction.

Interopérabilité

Gabedit supporte un grand nombre de formats d'entrée et de sortie. On retrouve les standards comme pdb, mol2, mol, xyz, hin, ainsi que les fichiers d'entrées et de sorties de Gamess-US, Gaussian, Molcas, Molpro, MPQC, OpenMopac, PCGamess, ORCA et Q-Chem. OpenBabel peut être utilisé via Gabedit pour lire d'autres formats.

Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

Gabedit est utilisé par le Service modélisation moléculaire de notre Institut (ICCF, Institut de Chimie de Clermont-Ferrand), service qui comprend trois personnes. Son utilisation est surtout centrée sur la visualisation sous forme graphique des fichiers de sortie de Gaussian03 et Gaussian09 ou pour réaliser des fichiers d'entrés pour MPQC, Mopac, ORCA. Un travail classique de modélisation en somme.

Il est particulièrement apprécié pour sa capacité à isoler les formats de fichiers intéressants en fonction des extensions, ce qui est très utile en modélisation moléculaire où chaque calcul peut générer une masse de fichiers de sortie.

Ce logiciel est utilisé depuis 4 ans dans notre laboratoire, il est difficile de donner une fréquence d'utilisation, car nous utilisons d'autres programmes en parallèle, mais son utilisation est régulière, surtout pour les novices en modélisation (étudiants, post-doc), qui sont rebutés par la ligne de commande sous linux.

Gabedit a aussi été utilisé pour visualiser les modes de vibrations des molécules et les IRC et produire des séries d'images avant de les monter en video avec Fiche Plume mencoder.

Environnement du logiciel
Distributions dans lesquelles ce logiciel est intégré

Fedora, version 2.4.0-1 dans les dépots officiels

Red-Hat entreprise linux RHEL5, version 2.1.4 dans les dépots

Debian, version 2.2.12, la version 2.4.0 est disponible pour Debian "sid"

Ubuntu, version 2.3.7, pour Oneiric 11.10

Plates-formes

UNIX
Linux.i686
Linux.X86_64
Windows
Mac OS

Logiciels connexes

Games, Gaussian, Molcas, Molpro, MPQC, ORCA, OpenMopac, PCGAMESS (FireFly), Q-CHEM, OPENBABEL2.2

Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes

jmol (visualiseur seulement)

Avogadro

Environnement de développement
Type de structure associée au développement

Un développeur : Abdul-Rahman Allouche, au Laboratoire de Spectrométrie Ionique et Moléculaire, à Lyon.

Références d'utilisateurs institutionnels

Ce logiciel est déjà très largement diffusé (plus de 1000 téléchargements par mois). Il est utilisé dans le monde académique, en recherche et en enseignement, mais aussi dans les entreprises privées (HP, Nissan, Fujitsu).

Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums
Documentation utilisateur
Divers (astuces, actualités, sécurité)
Fiche dév Ens Sup - Recherche
  • Création ou MAJ importante : 08/10/10
  • Correction mineure : 07/10/11
Mots-clés

Gabedit : interface graphique pour différentes applications de chimie computationnelle

Ce logiciel a été développé (ou est en cours de développement) dans la communauté de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Son état peut être variable (cf champs ci-dessous) donc sans garantie de bon fonctionnement.
  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Version actuelle : 2.3.4 - 06/10/2011
  • Licence(s) : Autre - Licence libre
  • Etat : validé (au sens PLUME)
  • Support : maintenu, développement en cours
  • Concepteur(s) : Abdul-Rahman Allouche
  • Contact concepteur(s) : allouchear@users.sourceforge.net
  • Laboratoire(s), service(s)... : LASIM

 

Une fiche logiciel décrit plus en détail ce développement, consultez la pour plus d’informations : Gabedit
Fonctionnalités générales du logiciel

Gabedit est une interface graphique pour les logiciels de chimie quantique, qui en sont en général dépourvus. La version la plus récente supporte 10 logiciels de chimie quantique : Gamess-US, Gaussian, Molcas, Molpro, MPQC, NWChem, OpenMopac, PCGamess (FireFly), ORCA et Q-Chem.
Gabedit comprend des outils pour l'édition, l'affichage, l'analyse, la conversion, et l'animation des systèmes moléculaires.
Il permet aussi d'effectuer une recherche de conformations en utilisant un potentiel de type mécanique moléculaire ou semi-empirique.
Des fichiers d'entrée peuvent être générés par Gabedit pour les 10 logiciels de chimie quantique supportés par ce programme.
Les orbitales moléculaires, la densité électronique, le potentiel électrostatique, la fonction de localisation électronique (ELF) et toutes les autres propriétés des données volumétriques peuvent être affichées par Gabedit.
Gabedit peut aussi aider à visualiser, après convolution, des spectres calculés en IR, UV-VIS et RAMAN. Il permet aussi de simuler le spectre RMN ainsi que la distribution isotopique d'une molécule donnée. L'ensemble de ces résultats pouvant bien entendu être exportés dans des formats types BMP, JPEG, PNG, PPM, PDF, EPS et PS, afin de faire des images de qualité.

Contexte d’utilisation du logiciel

Ce logiciel est déjà très largement diffusé (plus de 1000 téléchargements par mois). Il est utilisé dans le monde académique, en recherche et en enseignement, mais aussi dans les entreprises privées (HP, Nissan, Fujitsu).

Publications liées au logiciel

A.R. ALLOUCHE, Gabedit - A graphical user interface for computational chemistry softwares, Journal of Computational Chemistry, 32 (2011) 174–182, DOI: 10.1002/jcc.21600

Fiche logiciel validé
  • Création ou MAJ importante : 04/10/11
  • Correction mineure : 04/10/11
  • Rédacteur de la fiche : Jérôme Kieffer - ESRF Software group (ESRF Grenoble)
  • Relecteur(s) : Marine Cotte (ESRF)
  • Contributions importantes : Pierre Bleuet (ESRF) a aussi relu cette fiche offline.
  • Responsable thématique : Anne Facq (CRPP)
Mots-clés
Pour aller plus loin

PyMCA : analyse des spectres de fluorescence X, visualisation hyperspectrale

  • Site web
  • Système : UNIX-like, Windows, MacOS X
  • Téléchargement
  • Version évaluée : 4.4
  • Langue(s) de l'interface : anglais
  • Licence : GPL

    L'ESRF offre la possibilité d'acheter une licence non-GPL de PyMCA pour les sociétés qui souhaiteraient commercialiser un logiciel utilisant une bibliothèque de PyMCA.

  • Origine du développement : ESRF
Description
Fonctionnalités générales

PyMCA est à l'origine un logiciel de visualisation et d'analyse des données issues des analyseurs multi-canaux (MCA) utilisés pour collecter le signal de fluorescence X.
Il contient en particulier toutes les constantes physiques associées à la fluorescence X des éléments de la classification périodique et c'est (probablement) le seul logiciel qui gère convenablement la fluorescence des couches M (en plus des couches K et L).
Il dispose d'une routine d'optimisation («fit») très efficace des profils théoriques et du traitement par lot des spectres.

Autres fonctionnalités

La fluorescence X étant souvent associée à la cartographie, l'imagerie et à la tomographie, les développements récents de PyMCA se sont plutôt faits dans cette direction :

  • gestion de jeu de données hyperspectral / multidimensionnel, import / export dans des formats adaptés (HDF5),
  • représentation 3D, développements OpenGL,
  • corrélations entre les signaux de fluorescence et ceux d'autres techniques comme la diffraction.
Interopérabilité

PyMCA lit nativement tous les formats 2-colonnes (type CSV), en particulier le format SPEC ainsi que les images au format de l'ESRF (EDF). Les versions récentes ont vu l'apparition du format HDF5 et donc la manipulation de données hyperspectrales à 2, 3 ou 4 dimensions (ou plus).

Contexte d'utilisation dans mon laboratoire/service

Le logiciel est utilisé sur un certain nombre de lignes de lumière de l'ESRF :

  • Pour la fluorescence X, son objet premier.
  • Pour ces capacités de visualisation des spectres, d'images, la sélection de régions d'intérêts
  • Pour le traitement par lots de données.
  • Pour la visualisation de l'espace réciproque en 3D.
Limitations, difficultés, fonctionnalités importantes non couvertes

Même si le support offert par l'auteur est d'excellente qualité, PyMCA reste un logiciel mono-développeur avec les risques que cela comporte (absence de code-review, ...)
L'API est faiblement documentée mais le code est bien lisible : certains développeurs re-utilisent des parties du code de PyMCA.

Environnement du logiciel
Distributions dans lesquelles ce logiciel est intégré
  • Très facile d'installation sous windows puisque c'est la plateforme principale de développement et d'utilisation
  • Intégré à Fedora Linux depuis la version 12
  • Intégré à debian wheezy (testing) et sid (unstable)
  • Intégré à ubuntu 11.04 (natty)
  • Des paquets de tests pour la version SVN de PyMca pour Debian testing et Ubuntu Lucid Lynx sont également disponibles (architectures i386 et AMD64)
  • Installation python standard depuis les sources sur les systèmes Unix (sudo python setup.py install)
  • Une version compilée est également disponible pour MacOS X sur PPC et x86 (Universal binary)
Plates-formes

Windows / Unix / MacOS :

PyMCA est un programme python avec les routines de calculs écrites en C et une interface graphique réalisée avec pyQt4 / pyQwt5. Il repose par ailleurs sur numpy (Fiche Fiche Plume).
Il peut utiliser Matplotlib (Fiche Fiche Plume) pour afficher des graphiques de meilleure qualité ; utiliser OpenGL pour visualiser des objets tridimensionnels et les importer/exporter en format HDF5 si les bibliothèques sont présentes.

Logiciels connexes
  • Spec: Le contrôleur de ligne utilisé à l'ESRF (entre autre).
  • EDNA: PyMca est utilisé pour visualiser les données réduites "on-line" par EDNA
Autres logiciels aux fonctionnalités équivalentes
Environnement de développement
Type de structure associée au développement

Projet sourceforge public, mono-développeur, financé par un centre de recherche Européen, l'ESRF.
L'auteur du logiciel est V. Armando Solé.

Eléments de pérennité
Références d'utilisateurs institutionnels

L'article décrivant le logicel a été cité 53 fois (en juillet 2010) :
V.A. Solé, E. Papillon, M. Cotte, Ph. Walter, J. Susini, A multiplatform code for the analysis of energy-dispersive X-ray fluorescence spectra, Spectrochim. Acta Part B 62 (2007) 63-68.

PyMCA est utilisé par le Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France au Louvre pour analyser la composition des pigments de peinture en relation avec la restauration des toiles.

Autres laboratoires académiques :

  • En France : Université de Bordeaux ; AIFIRA; Synchrotron Soleil ; CEA/DRT-Leti;
  • En Allemagne : Synchrotron Desy
  • En Italie : Synchrotron Elletra
  • En Belgique : Université d'Anvers
  • Aux États-Unis : Cornell Hi-Energy Synchrotron Source (CHESS)
Environnement utilisateur
Liste de diffusion ou de discussion, support et forums

Une communauté d'utilisateurs est maintenue autour de PyMCA par son auteur via une liste de diffusion

Documentation utilisateur

La documentation utilisateur est disponible en anglais.

Divers (astuces, actualités, sécurité)

Compatible avec les format Spec, EDF, HDF5 et Nexus (plus d'autres)

Contributions
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