原子間モデルのオープンナレッジベース

Open Knowledgebase of Interatomic Models (OpenKIM) [ ^1]は、米国国立科学財団(NSF) ^{[2]が資金提供している}サイバーインフラストラクチャで、計算材料科学における分子およびマルチスケールシミュレーションの信頼性と再現性の向上に重点を置いています。これには、ユーザーが開発した整合性テストで徹底的にテストされた原子間ポテンシャルのリポジトリ、既存のポテンシャルの選択と新しいポテンシャルの開発を支援するツール、ポテンシャルとその開発者に関する広範なメタデータ、主要なシミュレーションコードで原子間ポテンシャルを使用するための標準的な統合方法^{[3]が含まれます。OpenKIM は}DataCite ^[4]のメンバーであり、サイト上のすべてのアーカイブコンテンツ (適合モデル、検証テストなど) に一意の DOI (デジタルオブジェクト識別子) を提供して、コンテンツ投稿者を適切に文書化して認識できるようにしています。OpenKIM は eXtreme Science and Engineering Discovery Environment ( XSEDE ) サイエンスゲートウェイでもあり^{[5] 、openkim.org のすべてのコンテンツは}オープンサイエンスイニシアチブをサポートするオープンソースライセンスの下で利用できます。

信頼性、再現性、アクセシビリティは科学の成功の基盤であり、計算材料科学では、シミュレーション設定、モデルパラメータ、ソフトウェアバージョン/設定情報の文書化を通じてこれらを実現できます。NSFは、この種の重要なデータの文書化と配布を可能にするソフトウェアとサイバーインフラストラクチャの開発を積極的に支援し、国家材料ゲノムイニシアチブ（MGI）の一環としてオープンでアクセス可能な科学を推進しています。MGIに関連する募集では、^[6]研究者は「適切かつ可能な限り既存のサイバーインフラストラクチャを活用する」ことが奨励されており、これにはOpenKIM、The Materials Project ^[7]、XSEDE ^{[8]が含まれます。}

OpenKIM は、OpenKIM リポジトリに保存されているモデルや計算にアクセスするためのツールを提供します。これには、API をサポートするアプリケーションがプログラム的にすべてのデータにアクセスできるようにする KIM API が含まれます。多くのパッケージがこれらのツールを使用しています^[9]。新しいモデルの開発プロセスを効率化し、^[10]材料特性の計算を自動化し、^[11]材料シミュレーションの教育ツールを開発します。^[12] OpenKIM は、 LAMMPS、^{[13] ASE、DL_POLY、GULP、potfit など、さまざまな著名な}分子モデリングおよびポテンシャルフィッティングソフトウェアに直接統合されており、分子モデリングコミュニティでは、この分野でのアクセシビリティと再現性を向上させるための重要なステップであると認識されています。^{[14] [15]} OpenKIM の重要な側面は、モデルパラメータに加えて、「ポータブルモデル」の完全なソースコードも保存し、特定のモデルを使用して実行されるシミュレーションの完全な再現性を保証することです。

OpenKIMは、計算材料科学におけるオープンなコミュニケーションとコラボレーションを促進し、この分野で使用されている主要な科学ソフトウェアパッケージの多くのユーザーをサポートするコミュニティ主導の取り組みである材料科学コミュニティフォーラム^[16]の創設メンバーです。

原子間ポテンシャルのパラメータ化は、 NIST原子間ポテンシャル リポジトリ (NIST IPR)でも利用可能であり、OpenKIM リポジトリにも存在するモデルの一部にアクセスするための追加ルートを提供します。