Adam's lipid and dfa corrections
[unres.git] / source / unres / src-HCD-5D / checkder_p.F
index d1f8473..e1448db 100644 (file)
@@ -1,182 +1,3 @@
-      subroutine check_cartgrad
-C Check the gradient of Cartesian coordinates in internal coordinates.
-      implicit none
-      include 'DIMENSIONS'
-      include 'COMMON.CONTROL'
-      include 'COMMON.IOUNITS'
-      include 'COMMON.VAR'
-      include 'COMMON.CHAIN'
-      include 'COMMON.GEO'
-      include 'COMMON.LOCAL'
-      include 'COMMON.DERIV'
-      double precision temp(6,maxres),xx(3),gg(3),thet,theti,phii,alphi,
-     & omegi,aincr2
-      integer indmat
-      integer i,ii,j,k
-      indmat(i,j)=((2*(nres-2)-i)*(i-1))/2+j-1
-      integer nf
-*
-* Check the gradient of the virtual-bond and SC vectors in the internal
-* coordinates.
-*    
-      print '("Calling CHECK_ECART",1pd12.3)',aincr
-      write (iout,'("Calling CHECK_ECART",1pd12.3)') aincr
-      aincr2=0.5d0*aincr
-      call chainbuild_extconf
-      call cartder
-      write (iout,'(a)') '**************** dx/dalpha'
-      write (iout,'(a)')
-      do i=2,nres-1
-       alphi=alph(i)
-       alph(i)=alph(i)+aincr
-       do k=1,3
-         temp(k,i)=dc(k,nres+i)
-        enddo
-       call chainbuild_extconf
-       do k=1,3
-         gg(k)=(dc(k,nres+i)-temp(k,i))/aincr
-         xx(k)=dabs((gg(k)-dxds(k,i))/(aincr*dabs(dxds(k,i))+aincr))
-        enddo
-        write (iout,'(i4,3e15.6/4x,3e15.6,3f9.3)') 
-     &  i,(gg(k),k=1,3),(dxds(k,i),k=1,3),(xx(k),k=1,3)
-        write (iout,'(a)')
-       alph(i)=alphi
-       call chainbuild_extconf
-      enddo
-      write (iout,'(a)')
-      write (iout,'(a)') '**************** dx/domega'
-      write (iout,'(a)')
-      do i=2,nres-1
-       omegi=omeg(i)
-       omeg(i)=omeg(i)+aincr
-       do k=1,3
-         temp(k,i)=dc(k,nres+i)
-        enddo
-       call chainbuild_extconf
-       do k=1,3
-          gg(k)=(dc(k,nres+i)-temp(k,i))/aincr
-          xx(k)=dabs((gg(k)-dxds(k+3,i))/
-     &          (aincr*dabs(dxds(k+3,i))+aincr))
-        enddo
-        write (iout,'(i4,3e15.6/4x,3e15.6,3f9.3)') 
-     &      i,(gg(k),k=1,3),(dxds(k+3,i),k=1,3),(xx(k),k=1,3)
-        write (iout,'(a)')
-       omeg(i)=omegi
-       call chainbuild_extconf
-      enddo
-      write (iout,'(a)')
-      write (iout,'(a)') '**************** dx/dtheta'
-      write (iout,'(a)')
-      do i=3,nres
-       theti=theta(i)
-        theta(i)=theta(i)+aincr
-        do j=i-1,nres-1
-          do k=1,3
-            temp(k,j)=dc(k,nres+j)
-          enddo
-        enddo
-        call chainbuild_extconf
-        do j=i-1,nres-1
-         ii = indmat(i-2,j)
-c         print *,'i=',i-2,' j=',j-1,' ii=',ii
-         do k=1,3
-           gg(k)=(dc(k,nres+j)-temp(k,j))/aincr
-           xx(k)=dabs((gg(k)-dxdv(k,ii))/
-     &            (aincr*dabs(dxdv(k,ii))+aincr))
-          enddo
-          write (iout,'(2i4,3e14.6/8x,3e14.6,3f9.3)') 
-     &        i,j,(gg(k),k=1,3),(dxdv(k,ii),k=1,3),(xx(k),k=1,3)
-          write(iout,'(a)')
-        enddo
-        write (iout,'(a)')
-        theta(i)=theti
-        call chainbuild_extconf
-      enddo
-      write (iout,'(a)') '***************** dx/dphi'
-      write (iout,'(a)')
-      do i=4,nres
-        phi(i)=phi(i)+aincr
-        do j=i-1,nres-1
-          do k=1,3
-            temp(k,j)=dc(k,nres+j)
-          enddo
-        enddo
-        call chainbuild_extconf
-        do j=i-1,nres-1
-         ii = indmat(i-2,j)
-c         print *,'ii=',ii
-         do k=1,3
-           gg(k)=(dc(k,nres+j)-temp(k,j))/aincr
-            xx(k)=dabs((gg(k)-dxdv(k+3,ii))/
-     &            (aincr*dabs(dxdv(k+3,ii))+aincr))
-          enddo
-          write (iout,'(2i4,3e14.6/8x,3e14.6,3f9.3)') 
-     &        i,j,(gg(k),k=1,3),(dxdv(k+3,ii),k=1,3),(xx(k),k=1,3)
-          write(iout,'(a)')
-        enddo
-        phi(i)=phi(i)-aincr
-        call chainbuild_extconf
-      enddo
-      write (iout,'(a)') '****************** ddc/dtheta'
-      do i=1,nres-2
-        thet=theta(i+2)
-        theta(i+2)=thet+aincr
-        do j=i,nres
-          do k=1,3 
-            temp(k,j)=dc(k,j)
-          enddo
-        enddo
-        call chainbuild_extconf
-        do j=i+1,nres-1
-         ii = indmat(i,j)
-c         print *,'ii=',ii
-         do k=1,3
-           gg(k)=(dc(k,j)-temp(k,j))/aincr
-           xx(k)=dabs((gg(k)-dcdv(k,ii))/
-     &           (aincr*dabs(dcdv(k,ii))+aincr))
-          enddo
-          write (iout,'(2i4,3e14.6/8x,3e14.6,3f9.3)') 
-     &           i,j,(gg(k),k=1,3),(dcdv(k,ii),k=1,3),(xx(k),k=1,3)
-         write (iout,'(a)')
-        enddo
-        do j=1,nres
-          do k=1,3
-            dc(k,j)=temp(k,j)
-          enddo 
-        enddo
-        theta(i+2)=thet
-      enddo    
-      write (iout,'(a)') '******************* ddc/dphi'
-      do i=1,nres-3
-        phii=phi(i+3)
-        phi(i+3)=phii+aincr
-        do j=1,nres
-          do k=1,3 
-            temp(k,j)=dc(k,j)
-          enddo
-        enddo
-        call chainbuild_extconf 
-        do j=i+2,nres-1
-         ii = indmat(i+1,j)
-c         print *,'ii=',ii
-         do k=1,3
-           gg(k)=(dc(k,j)-temp(k,j))/aincr
-            xx(k)=dabs((gg(k)-dcdv(k+3,ii))/
-     &           (aincr*dabs(dcdv(k+3,ii))+aincr))
-          enddo
-          write (iout,'(2i4,3e14.6/8x,3e14.6,3f9.3)') 
-     &         i,j,(gg(k),k=1,3),(dcdv(k+3,ii),k=1,3),(xx(k),k=1,3)
-         write (iout,'(a)')
-        enddo
-        do j=1,nres
-          do k=1,3
-            dc(k,j)=temp(k,j)
-          enddo
-        enddo
-        phi(i+3)=phii   
-      enddo   
-      return
-      end
 C----------------------------------------------------------------------------
       subroutine check_ecart
 C Check the gradient of the energy in Cartesian coordinates. 
@@ -196,6 +17,8 @@ C Check the gradient of the energy in Cartesian coordinates.
       double precision energia(0:n_ene),energia1(0:n_ene)
       double precision aincr2,etot,etot1,etot2
       double precision dist,alpha,beta
+      double precision funcgrad,ff
+      external funcgrad
       integer nf
       integer uiparm(1)
       double precision urparm(1)
@@ -213,7 +36,11 @@ C Check the gradient of the energy in Cartesian coordinates.
       call etotal(energia(0))
       etot=energia(0)
       call enerprint(energia(0))
+#ifdef LBFGS
+      ff=funcgrad(x,g)
+#else
       call gradient(nvar,x,nf,g,uiparm,urparm,fdum)
+#endif
       icall =1
       do i=1,nres
         write (iout,'(i5,3f10.5)') i,(gradxorr(j,i),j=1,3)
@@ -261,259 +88,6 @@ C Check the gradient of the energy in Cartesian coordinates.
       enddo
       return
       end
-#ifdef FIVEDIAG
-!-----------------------------------------------------------------------------
-      subroutine check_ecartint
-! Check the gradient of the energy in Cartesian coordinates. 
-      implicit none
-      include 'DIMENSIONS'
-      include 'COMMON.CONTROL'
-      include 'COMMON.CHAIN'
-      include 'COMMON.INTERACT'
-      include 'COMMON.DERIV'
-      include 'COMMON.IOUNITS'
-      include 'COMMON.VAR'
-      include 'COMMON.CONTACTS'
-      include 'COMMON.MD'
-      include 'COMMON.LOCAL'
-      include 'COMMON.SPLITELE'
-      integer icall
-      common /srutu/ icall
-      double precision ggg(6),ggg1(6),cc(3),xx(3),ddc(3),ddx(3),
-     & x(maxvar),g(maxvar)
-      double precision dcnorm_safe(3),dxnorm_safe(3)
-      double precision grad_s(6,0:maxres),grad_s1(6,0:maxres)
-      double precision phi_temp(maxres),theta_temp(maxres),
-     &  alph_temp(maxres),omeg_temp(maxres)
-      double precision ddc1(3),ddcn(3),dcnorm_safe1(3),dcnorm_safe2(3)
-      double precision energia(0:n_ene),energia1(0:n_ene)
-      integer uiparm(1)
-      double precision urparm(1)
-      double precision fdum
-      external fdum
-      integer i,j,k,nf
-      double precision etot,etot1,etot2,etot11,etot12,etot21,etot22
-      double precision dist,alpha,beta
-      icg=1
-      nf=0
-      nfl=0
-      call intout
-!      call intcartderiv
-!      call checkintcartgrad
-      call zerograd
-      aincr=1.0D-5
-      write(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTINT.'
-      nf=0
-      icall=0
-      write (iout,*) "Before geom_to_var"
-      call geom_to_var(nvar,x)
-      write (iout,*) "after geom_to_var"
-      write (iout,*) "split_ene ",split_ene
-      call flush(iout)
-      if (.not.split_ene) then
-        write(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTINT if'
-        call etotal(energia)
-!elwrite(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTINT if'
-        etot=energia(0)
-        write (iout,*) "etot",etot
-        call enerprint(energia(0))
-        call flush(iout)
-!el        call enerprint(energia)
-!elwrite(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTINT if'
-        call flush(iout)
-        write (iout,*) "enter cartgrad"
-        call flush(iout)
-        call cartgrad
-!elwrite(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTINT if'
-        write (iout,*) "exit cartgrad"
-        call flush(iout)
-        icall =1
-        do i=1,nres
-          write (iout,'(i5,3f10.5)') i,(gradxorr(j,i),j=1,3)
-        enddo
-        do j=1,3
-          grad_s(j,0)=gcart(j,0)
-        enddo
-!elwrite(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTINT if'
-        do i=1,nres
-          do j=1,3
-            grad_s(j,i)=gcart(j,i)
-            grad_s(j+3,i)=gxcart(j,i)
-          enddo
-        enddo
-      else
-        write(iout,*) 'Calling CHECK_ECARTIN else.'
-!- split gradient check
-        call zerograd
-        call etotal_long(energia)
-        call enerprint(energia(0))
-!el        call enerprint(energia)
-        call flush(iout)
-        write (iout,*) "enter cartgrad"
-        call flush(iout)
-        call cartgrad
-        write (iout,*) "exit cartgrad"
-        call flush(iout)
-        icall =1
-        write (iout,*) "longrange grad"
-        do i=1,nres
-          write (iout,'(i5,3f10.5,5x,3f10.5)') i,(gcart(j,i),j=1,3),
-     &    (gxcart(j,i),j=1,3)
-        enddo
-        do j=1,3
-          grad_s(j,0)=gcart(j,0)
-        enddo
-        do i=1,nres
-          do j=1,3
-            grad_s(j,i)=gcart(j,i)
-            grad_s(j+3,i)=gxcart(j,i)
-          enddo
-        enddo
-        call zerograd
-        call etotal_short(energia)
-        call enerprint(energia(0))
-        call flush(iout)
-        write (iout,*) "enter cartgrad"
-        call flush(iout)
-        call cartgrad
-        write (iout,*) "exit cartgrad"
-        call flush(iout)
-        icall =1
-        write (iout,*) "shortrange grad"
-        do i=1,nres
-          write (iout,'(i5,3f10.5,5x,3f10.5)') i,(gcart(j,i),j=1,3),
-     &    (gxcart(j,i),j=1,3)
-        enddo
-        do j=1,3
-          grad_s1(j,0)=gcart(j,0)
-        enddo
-        do i=1,nres
-          do j=1,3
-            grad_s1(j,i)=gcart(j,i)
-            grad_s1(j+3,i)=gxcart(j,i)
-          enddo
-        enddo
-      endif
-      write (iout,'(/a/)') 'Gradient in virtual-bond and SC vectors'
-!      do i=1,nres
-c      do i=nnt,nct
-      do i=1,nres
-        do j=1,3
-          if (nnt.gt.1 .and. i.eq.nnt) ddc1(j)=c(j,1)
-          if (nct.lt.nres .and. i.eq.nct) ddcn(j)=c(j,nres)
-         ddc(j)=c(j,i) 
-         ddx(j)=c(j,i+nres) 
-          dcnorm_safe1(j)=dc_norm(j,i-1)
-          dcnorm_safe2(j)=dc_norm(j,i)
-          dxnorm_safe(j)=dc_norm(j,i+nres)
-        enddo
-       do j=1,3
-         c(j,i)=ddc(j)+aincr
-          if (nnt.gt.1 .and. i.eq.nnt) c(j,1)=c(j,1)+aincr
-          if (nct.lt.nres .and. i.eq.nct) c(j,nres)=c(j,nres)+aincr
-          if (i.gt.1) dc(j,i-1)=c(j,i)-c(j,i-1)
-          dc(j,i)=c(j,i+1)-c(j,i)
-          dc(j,i+nres)=c(j,i+nres)-c(j,i)
-          call int_from_cart1(.false.)
-          if (.not.split_ene) then
-            call etotal(energia1)
-            etot1=energia1(0)
-c            write (iout,*) "ij",i,j," etot1",etot1
-          else
-!- split gradient
-            call etotal_long(energia1)
-            etot11=energia1(0)
-            call etotal_short(energia1)
-            etot12=energia1(0)
-          endif
-!- end split gradient
-!          write(iout,'(2i5,2(a,f15.10))')i,j," etot",etot," etot1",etot1
-         c(j,i)=ddc(j)-aincr
-          if (nnt.gt.1 .and. i.eq.nnt) c(j,1)=ddc1(j)-aincr
-          if (nct.lt.nres .and. i.eq.nct) c(j,nres)=ddcn(j)-aincr
-          if (i.gt.1) dc(j,i-1)=c(j,i)-c(j,i-1)
-          dc(j,i)=c(j,i+1)-c(j,i)
-          dc(j,i+nres)=c(j,i+nres)-c(j,i)
-          call int_from_cart1(.false.)
-          if (.not.split_ene) then
-            call etotal(energia1)
-            etot2=energia1(0)
-c            write (iout,*) "ij",i,j," etot2",etot2
-           ggg(j)=(etot1-etot2)/(2*aincr)
-          else
-!- split gradient
-            call etotal_long(energia1)
-            etot21=energia1(0)
-           ggg(j)=(etot11-etot21)/(2*aincr)
-            call etotal_short(energia1)
-            etot22=energia1(0)
-           ggg1(j)=(etot12-etot22)/(2*aincr)
-!- end split gradient
-!            write (iout,*) "etot21",etot21," etot22",etot22
-          endif
-!          write(iout,'(2i5,2(a,f15.10))')i,j," etot",etot," etot2",etot2
-         c(j,i)=ddc(j)
-          if (nnt.gt.1 .and. i.eq.nnt) c(j,1)=ddc1(j)
-          if (nct.lt.nres .and. i.eq.nct) c(j,nres)=ddcn(j)
-          if (i.gt.1) dc(j,i-1)=c(j,i)-c(j,i-1)
-          dc(j,i)=c(j,i+1)-c(j,i)
-          dc(j,i+nres)=c(j,i+nres)-c(j,i)
-          dc_norm(j,i-1)=dcnorm_safe1(j)
-          dc_norm(j,i)=dcnorm_safe2(j)
-          dc_norm(j,i+nres)=dxnorm_safe(j)
-        enddo
-       do j=1,3
-         c(j,i+nres)=ddx(j)+aincr
-          dc(j,i+nres)=c(j,i+nres)-c(j,i)
-          call int_from_cart1(.false.)
-          if (.not.split_ene) then
-            call etotal(energia1)
-            etot1=energia1(0)
-          else
-!- split gradient
-            call etotal_long(energia1)
-            etot11=energia1(0)
-            call etotal_short(energia1)
-            etot12=energia1(0)
-          endif
-!- end split gradient
-         c(j,i+nres)=ddx(j)-aincr
-          dc(j,i+nres)=c(j,i+nres)-c(j,i)
-          call int_from_cart1(.false.)
-          if (.not.split_ene) then
-            call etotal(energia1)
-            etot2=energia1(0)
-           ggg(j+3)=(etot1-etot2)/(2*aincr)
-          else
-!- split gradient
-            call etotal_long(energia1)
-            etot21=energia1(0)
-           ggg(j+3)=(etot11-etot21)/(2*aincr)
-            call etotal_short(energia1)
-            etot22=energia1(0)
-           ggg1(j+3)=(etot12-etot22)/(2*aincr)
-!- end split gradient
-          endif
-!          write(iout,'(2i5,2(a,f15.10))')i,j," etot",etot," etot2",etot2
-         c(j,i+nres)=ddx(j)
-          dc(j,i+nres)=c(j,i+nres)-c(j,i)
-          dc_norm(j,i+nres)=dxnorm_safe(j)
-          call int_from_cart1(.false.)
-        enddo
-       write (iout,'(i3,6(1pe12.5)/3x,6(1pe12.5)/3x,6(1pe12.5)/)') 
-     &   i,(ggg(k),k=1,6),(grad_s(k,i),k=1,6),(ggg(k)/grad_s(k,i),k=1,6)
-        if (split_ene) then
-          write (iout,'(i3,6(1pe12.5)/3x,6(1pe12.5)/3x,6(1pe12.5)/)') 
-     &   i,(ggg1(k),k=1,6),(grad_s1(k,i),k=1,6),(ggg1(k)/grad_s1(k,i),
-     &   k=1,6)
-         write (iout,'(i3,6(1pe12.5)/3x,6(1pe12.5)/3x,6(1pe12.5)/)') 
-     &   i,(ggg(k)+ggg1(k),k=1,6),(grad_s(k,i)+grad_s1(k,i),k=1,6),
-     &   ((ggg(k)+ggg1(k))/(grad_s(k,i)+grad_s1(k,i)),k=1,6)
-        endif
-      enddo
-      return
-      end
-#else
 c----------------------------------------------------------------------------
       subroutine check_ecartint
 C Check the gradient of the energy in Cartesian coordinates. 
@@ -558,6 +132,7 @@ c      aincr=8.0D-7
 c      aincr=1.0D-7
       print '("Calling CHECK_ECARTINT",1pd12.3)',aincr
       write (iout,'("Calling CHECK_ECARTINT",1pd12.3)') aincr
+      call cartprint
       nf=0
       icall=0
       call geom_to_var(nvar,x)
@@ -593,15 +168,15 @@ c        call flush(iout)
         call etotal_long(energia(0))
         call enerprint(energia(0))
         call flush(iout)
-        write (iout,*) "enter cartgrad"
-        call flush(iout)
+c        write (iout,*) "enter cartgrad"
+c        call flush(iout)
         call cartgrad
-        write (iout,*) "exit cartgrad"
-        call flush(iout)
+c        write (iout,*) "exit cartgrad"
+c        call flush(iout)
         icall =1
         write (iout,*) "longrange grad"
         do i=1,nres
-          write (iout,'(i5,3f10.5,5x,3f10.5)') i,(gcart(j,i),j=1,3),
+          write (iout,'(i4,3e12.4,3x,3e12.4)') i,(gcart(j,i),j=1,3),
      &    (gxcart(j,i),j=1,3)
         enddo
         do j=1,3
@@ -617,15 +192,15 @@ c        call flush(iout)
         call etotal_short(energia(0))
         call enerprint(energia(0))
         call flush(iout)
-        write (iout,*) "enter cartgrad"
-        call flush(iout)
+c        write (iout,*) "enter cartgrad"
+c        call flush(iout)
         call cartgrad
-        write (iout,*) "exit cartgrad"
-        call flush(iout)
+c        write (iout,*) "exit cartgrad"
+c        call flush(iout)
         icall =1
         write (iout,*) "shortrange grad"
         do i=1,nres
-          write (iout,'(i5,3f10.5,5x,3f10.5)') i,(gcart(j,i),j=1,3),
+          write (iout,'(i4,3e12.4,3x,3e12.4)') i,(gcart(j,i),j=1,3),
      &    (gxcart(j,i),j=1,3)
         enddo
         do j=1,3
@@ -638,6 +213,14 @@ c        call flush(iout)
           enddo
         enddo
       endif
+c      write (iout,*) "Vector dc"
+c      do i=0,nres
+c        write (iout,'(i5,2(3f10.5,5x))')
+c     &     i,(dc(j,i),j=1,3),(dc(j,i+nres),j=1,3)
+c      enddo
+c      write (iout,*) "Coordinates after chainbuild_cart"
+c      call chainbuild_cart
+c      call cartprint
       write (iout,'(/a/)') 'Gradient in virtual-bond and SC vectors'
       do i=0,nres
         print *,i
@@ -759,7 +342,6 @@ c          write(iout,'(2i5,2(a,f15.10))')i,j," etot",etot," etot2",etot2
       enddo
       return
       end
-#endif
 c-------------------------------------------------------------------------
       subroutine int_from_cart1(lprn)
       implicit none
@@ -926,6 +508,8 @@ C Check the gradient of energy in internal coordinates.
       character*6 key
       double precision fdum
       external fdum
+      double precision funcgrad,ff
+      external funcgrad
       integer i,ii,nf
       double precision xi,etot,etot1,etot2
       call zerograd
@@ -955,7 +539,15 @@ c      aincr=1.0D-7
       nf=1
       nfl=3
 cd    write (iout,'(10f8.3)') (rad2deg*x(i),i=1,nvar)
+c      write (iout,*) "Before gradient"
+c      call flush(iout)
+#ifdef LBFGS
+      ff=funcgrad(x,gana)
+#else
       call gradient(nvar,x,nf,gana,uiparm,urparm,fdum)
+#endif
+c      write (iout,*) "After gradient"
+c      call flush(iout)
 cd    write (iout,'(i3,1pe14.4)') (i,gana(i),i=1,nvar)
       icall=1
       do i=1,nvar
@@ -971,7 +563,7 @@ cd    write (iout,'(i3,1pe14.4)') (i,gana(i),i=1,nvar)
         call etotal(energia2(0))
         etot2=energia2(0)
         gg(i)=(etot2-etot1)/aincr
-        write (iout,*) i,etot1,etot2
+c        write (iout,*) i,etot1,etot2
         x(i)=xi
       enddo
       write (iout,'(/2a)')' Variable        Numerical       Analytical',