`sp`¶

mlmm sp は、単一構造における ML/MM ONIOM エネルギーと原子に働く力（任意で ONIOM Hessian全体）を評価します。次のような用途に使います。

最適化を実行する前に層構造を高速に確認する
同一の ONIOM 分割上でバックエンドどうしを直接比較する
オプティマイザのループ外で参照用Hessianを生成する

実行例¶

層構造 PDB 上のエネルギーと力（B-factor が ML / movable-MM / frozen-MM をエンコード）:

mlmm sp -i layered.pdb --parm real.parm7 -q 0 -m 1

ONIOM Hessian全体も計算する（--backend uma のとき Analytical）:

mlmm sp -i layered.pdb --parm real.parm7 -q 0 -m 1 --hess

出力¶

sp はデフォルトで result_sp/ 以下に出力を書き込みます。ONIOM エネルギーは stdout にも出力されます。JSON ファイル（同一内容を両方のファイル名（result.json / summary.json）に出力）は --out-json を指定したときのみ出力されます。

ファイル	内容	出力
`forces.npy`	原子単位（Hartree / Bohr）の ONIOM 力の `(N, 3)` 配列	常時
`hessian.npy`	質量で重み付けしていない `(3N, 3N)` ONIOM Hessian（Hartree / Bohr²）	`--hess` 指定時のみ
`result.json` / `summary.json`	ONIOM エネルギー（a.u.）、バックエンド、電荷/スピン、npy 出力へのパス、経過時間	`--out-json` 指定時のみ

sp は summary.log を書き込みません。

CLI オプション¶

コマンド形式:

mlmm sp -i INPUT --parm PARM7 -q CHARGE [options]

入力	必須	備考
`-i, --input FILE`	はい	ML / movable-MM / frozen-MM 分割を定義する層構造 PDB（または XYZ）
`--parm FILE`	はい	全系の Amber `parm7` トポロジー（`--real-parm7` をエイリアスとして保持）
`-q, --charge INT`	はい（`-l` を指定する場合は不要）	ML 領域の総電荷
`-l, --ligand-charge TEXT`	いいえ	リガンドごとの電荷マッピング（例: `SAM:1,GPP:-3`）。`-q` を省略した場合に正味電荷を導出
`-m, --multiplicity INT`	いいえ	ML 領域のスピン多重度、2S+1（デフォルト `1`）

ML 領域の選択¶

分割を入力 PDB の B-factor に埋め込む（ML=0.0、movable-MM=10.0、frozen-MM=20.0）方法を --detect-layer（デフォルト）で使うか、明示的に渡します:

フラグ	意味
`--detect-layer / --no-detect-layer`	B-factor エンコードを使用（デフォルト `on`）
`--model-pdb FILE`	ML 原子を定義する代替 PDB
`--model-indices TEXT`	カンマ区切りの 1-based 原子インデックス（例: `1-50,75,100-110`）

Hessianバックエンド¶

--hess を指定すると、バックエンドの選択がHessian計算戦略を決めます:

--backend uma（デフォルト）→ UMA の torch autograd 経路による ML 領域の Analytical Hessian。MM 領域は hessian_ff の解析Hessianを使用
--backend orb / mace / aimnet2 → ML 領域は FiniteDifference にフォールバック

--hessian-calc-mode で呼び出しごとに上書きできます。

その他のオプション¶

フラグの完全な一覧は自動生成されたコマンドリファレンスにあります。以下の表は説明が必要なオプションを扱います。

フラグ	デフォルト	意味
`-b, --backend [uma\|orb\|mace\|aimnet2]`	`uma`	ML 領域の MLIP バックエンド
`--hess / --no-hess`	`--no-hess`	`hessian.npy` も計算して書き込む
`--hessian-calc-mode [Analytical\|FiniteDifference]`	auto	特定のHessianモードを強制（`--hess` 指定時のみ）
`--embedcharge / --no-embedcharge`	off	MM→ML カップリングのための xTB 点電荷埋め込み補正
`--link-atom-method [scaled\|fixed]`	`scaled`	リンク原子の配置
`--mm-backend [hessian_ff\|openmm]`	`hessian_ff`	MM バックエンド（解析Hessian vs 有限差分Hessian）
`-o, --out-dir PATH`	`./result_sp/`	出力ディレクトリ
`--precision [fp32\|fp64]`	`fp32`	バックエンドに渡す数値精度
`--config PATH`	—	`calc.`、`geom.` のデフォルトを与える YAML 設定
`--show-config / --dry-run`	off	有効なマージ済み設定を表示 / 実行せずに検証

Hessianの cutoff 上書き、MCP 形式の result.json などを含む完全な一覧は mlmm sp --help-advanced を実行してください。

sp¶