MCP_LAMMPS：MCPプロトコルに基づくAIアシスタント用LAMMPSシミュレーション標準化インターフェース

MCP Lammps

モデルコンテキストプロトコル（MCP）に基づくサービスで、AIアシスタントがLAMMPS分子動力学シミュレーションソフトウェアとやり取りするための標準化されたインターフェースを提供し、シミュレーションの設定、実行、監視、分析をサポートします。

研究とデータ開発者ツール #分子シミュレーション #AIインタラクション #科学計算 #自動化 .Python

スコア : 2ポイント

ダウンロード数 : 6.9K

更新時間 : 2025-07-31

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MCP LAMMPSサーバーとは？

MCP LAMMPSサーバーは、ユーザーが簡単な自然言語命令で複雑な分子動力学シミュレーションを制御できるインテリジェントなインターフェースサービスです。このサービスは、あなたの命令をLAMMPS（大規模原子/分子並列シミュレーター）が実行できるコマンドに変換し、専門的なプログラミング知識を持たなくても材料科学のシミュレーションを行うことができます。

MCP LAMMPSサーバーの使い方は？

使用方法は非常に簡単です。1) サーバーを起動する 2) 行いたいシミュレーションを自然言語で記述した命令を送信する 3) サーバーが自動的に処理してシミュレーションを実行する 4) シミュレーション結果を取得する。全体のプロセスで複雑なスクリプトやコマンドを書く必要はありません。

適用シーン

材料科学の研究者、化学エンジニア、学生に特に適しており、分子の挙動、材料の特性、薬物分子の相互作用などの研究に使用できます。複雑なシミュレーションソフトウェアを学ぶ時間を費やしたくない場合、これは理想的な選択肢です。

主要機能

シミュレーション管理

LAMMPS分子動力学シミュレーションの作成、設定、実行を行い、シミュレーションパラメータ、実行条件、出力オプションを設定できます。

構造処理

複数の形式の分子構造ファイルの読み込みをサポートし、原子タイプ、結合、力場パラメータを自動的に処理します。

リアルタイム監視

シミュレーション中にシステムの温度、圧力、エネルギーなどの重要なパラメータの変化をリアルタイムで追跡します。

分析ツール

基本的なデータ分析機能を提供し、例えば、動径分布関数、平均二乗変位などの一般的な指標を計算します。

ワークフロー自動化

多段階のシミュレーションプロセスの定義をサポートし、例えば、最初にエネルギー最小化、次にNVT平衡化、最後に本番実行などができます。

利点

LAMMPSの複雑な構文を学ぶ必要がなく、自然言語でシミュレーションを制御できます。

分子動力学シミュレーションの初期設定プロセスを簡素化します。

リアルタイム監視機能により、ユーザーはいつでもシミュレーションの進捗状況を把握できます。

自動化ワークフローにより、繰り返しの操作が減少します。

制限

現在はまだ実験段階であり、機能が十分に完備していない可能性があります。

非常に複雑なシミュレーションシーンに対するサポートが限られています。

パフォーマンスは直接LAMMPSコマンドラインを使用する場合に比べて劣る可能性があります。

LAMMPSとPython環境のインストールが必要です。

使い方

インストール準備

システムにPython 3.9以上とLAMMPS（Pythonインターフェース付き）がインストールされていることを確認してください。

コードの取得

リポジトリをローカルにクローンします。

環境の設定

仮想環境を作成し、アクティブ化します。

依存関係のインストール

必要なPythonパッケージをインストールします。

サーバーの起動

サーバープログラムを実行します。

使用例

水分子シミュレーション

10個の水分子を含むシステムを作成し、300Kの温度でNVTアンサンブルシミュレーションを行います。

金属結晶シミュレーション

高温下での銅結晶の挙動をシミュレートします。

よくある質問

事前にインストールする必要があるソフトウェアは何ですか？

サポートされている分子構造形式は何ですか？

実行中のシミュレーションをどのように監視しますか？

シミュレーション結果はどこに保存されますか？

サポートされているアンサンブルタイプは何ですか？

🚀 MCP LAMMPS Server

このModel Context Protocol (MCP)サーバーは、AIアシスタントが分子動力学シミュレーションのためにLAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) とやり取りできるようにするものです。

🚀 クイックスタート

このMCPは、LLMを用いた自律的な計算材料設計のワークフローの一部です。このMCPサーバーは、自然言語コマンドを通じてLAMMPS分子動力学シミュレーションを制御するための標準化されたインターフェースを提供します。これにより、AIアシスタントは以下のことが可能になります。

分子動力学シミュレーションのセットアップと設定
平衡化と本シミュレーションの実行
シミュレーションの進行状況をリアルタイムで監視
シミュレーション結果の分析
シミュレーションワークフローの管理

✨ 主な機能

コア機能

シミュレーション管理：LAMMPSシミュレーションの作成、設定、実行
構造ハンドリング：様々な形式から分子構造を読み込む
リアルタイム監視：シミュレーションの進行状況とシステムの特性を追跡
分析ツール：軌道を処理し、熱力学的特性を計算
ワークフロー自動化：多段階のシミュレーションワークフローを定義して実行

📦 インストール

前提条件

Python 3.9以上
Pythonインターフェース付きのLAMMPS

クイックスタート

リポジトリをクローンする：

git clone https://github.com/mcp-lammps/mcp-lammps.git
cd mcp-lammps

仮想環境を作成する：

python -m venv venv
source venv/bin/activate  # Windowsの場合: venv\Scripts\activate

依存関係をインストールする：
```
pip install -r requirements.txt
```
開発モードでインストールする：
```
pip install -e .
```

💻 使用例

基本的な使用法

MCPサーバーを起動する：

python -m mcp_lammps.server

設定

サーバーは環境変数または設定ファイルを通じて設定できます：

export MCP_LAMMPS_LOG_LEVEL=INFO
export MCP_LAMMPS_WORK_DIR=/path/to/workspace
python -m mcp_lammps.server

プロンプトの例

``create a water simulation with 10 water molecules, save the relevant files, run the simulation at 300 K under NVT ensemble in the selected folder (examples)''

📚 ドキュメント

プロジェクト構造

mcp_lammps/
├── src/mcp_lammps/
│   ├── server.py              # メインのMCPサーバー
│   ├── lammps_interface.py    # LAMMPSラッパー
│   ├── simulation_manager.py  # シミュレーション管理
│   ├── data_handler.py        # データ処理
│   ├── tools/                 # MCPツール
│   └── utils/                 # ユーティリティ
├── tests/                     # テストスイート
├── examples/                  # 使用例
└── docs/                      # ドキュメント