Base de conocimientos abierta de modelos interatómicos

La Base de Conocimiento Abierta de Modelos Interatómicos (OpenKIM) [ ^{1 ] es} una ciberinfraestructura financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF) ^{[ 2 ]} centrada en mejorar la fiabilidad y la reproducibilidad de las simulaciones moleculares y multiescala en la ciencia computacional de materiales . Incluye un repositorio de potenciales interatómicos que se prueban exhaustivamente con pruebas de integridad desarrolladas por los usuarios, herramientas para ayudar a seleccionar entre los potenciales existentes y desarrollar otros nuevos, metadatos extensos sobre los potenciales y sus desarrolladores, y métodos de integración estándar ^{[ 3 ]} para usar potenciales interatómicos en los principales códigos de simulación. OpenKIM es miembro de DataCite ^{[ 4 ]} y proporciona identificadores de objetos digitales (DOI ) únicos para todo el contenido archivado en el sitio (modelos ajustados, pruebas de validación, etc.) con el fin de documentar adecuadamente y dar reconocimiento a los colaboradores del contenido. OpenKIM es también una puerta de enlace científica del entorno de descubrimiento de ciencia e ingeniería extrema ( XSEDE ) ^{[ 5 ]} , y todo el contenido de openkim.org está disponible bajo licencias de código abierto en apoyo de la iniciativa de ciencia abierta .

La fiabilidad, la reproducibilidad y la accesibilidad son fundamentales para el éxito de la ciencia; en la ciencia computacional de materiales , estas se pueden lograr mediante la documentación de la configuración de la simulación, los parámetros del modelo y la información sobre la versión y la configuración del software. La NSF apoya activamente el desarrollo de software e infraestructura cibernética que permiten la documentación y distribución de este tipo de datos críticos o promueven la ciencia abierta y accesible como parte de la Iniciativa Nacional del Genoma de Materiales (MGI) . En las convocatorias relacionadas con la MGI, ^{[ 6 ]} se anima a los investigadores a "aprovechar las infraestructuras cibernéticas existentes siempre que sea apropiado y posible", incluidas OpenKIM, The Materials Project ^{[ 7 ]} y XSEDE ^{[ 8 ].}

OpenKIM proporciona herramientas para acceder a los modelos y cálculos almacenados en el repositorio OpenKIM, incluyendo la API KIM para permitir que las aplicaciones que la soportan accedan a todos los datos de forma programática. Varios paquetes utilizan estas herramientas ^{[ 9 ]} para optimizar el proceso de desarrollo de nuevos modelos, ^{[ 10 ]} automatizar cálculos de propiedades de materiales, ^{[ 11 ]} y desarrollar herramientas educativas para simulaciones de materiales. ^{[ 12 ]} OpenKIM se ha integrado directamente en varios programas destacados de modelado molecular y ajuste de potencial, incluyendo LAMMPS , ^{[ 13 ]} ASE , DL_POLY , GULP y potfit , y es reconocido en la comunidad de modelado molecular como un paso crítico para mejorar la accesibilidad y la reproducibilidad en el campo. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Un aspecto clave de OpenKIM es que, además de los parámetros del modelo, también almacena el código fuente completo de los "modelos portátiles" para mejorar y asegurar la reproducibilidad completa de las simulaciones realizadas utilizando modelos dados.

OpenKIM es miembro fundador del Materials Science Community Forum , ^{[ 16 ]} un esfuerzo liderado por la comunidad para promover la comunicación abierta y la colaboración en la ciencia computacional de los materiales y para apoyar a los usuarios de muchos de los principales paquetes de software científico utilizados en el campo.

Las parametrizaciones de potenciales interatómicos también están disponibles en el Repositorio de Potenciales Interatómicos del NIST ( NIST IPR ), que proporciona una vía adicional para acceder a algunos de los modelos que también están presentes en el repositorio OpenKIM.