JSON 出力リファレンス

pdb2reaction は AI エージェント、スクリプト、下流ツールからの利用に向けた機械可読 JSON 出力を提供します。

--out-json フラグ

MLIP を使用するすべてのサブコマンドが --out-json / --no-out-json（デフォルト: off）に対応しています。 有効にすると、出力ディレクトリに result.json が生成されます。

pdb2reaction opt -i r.pdb -q -1 --out-json --out-dir result_opt
cat result_opt/result.json | python -m json.tool

all / path-search は常に summary.json を出力します（--out-json 不要）。

共通エンベロープ

すべての result.json に自動付与されるフィールド:

フィールド

型

説明

command

string

サブコマンド名（例: "opt"）

pdb2reaction_version

string

パッケージバージョン

elapsed_seconds

float

実行時間（秒）

environment

object

ハードウェア情報（下表参照）

environment:

フィールド

型

例

device

string

"cuda" または "cpu"

gpu_name

string

"NVIDIA GeForce RTX 5080"

gpu_vram_gb

float

16.6

cuda_version

string

"12.9"

cpu

string

"AMD Ryzen 9 7950X 16-Core Processor"

n_cpus

int

32

ram_gb

float

133.7

エラー処理

ジョブが失敗した場合（クラッシュ、OOM、収束失敗による sys.exit など）、可能な限り "status": "error" と失敗種別を表す "error_type" を含む result.json が書き出されます。詳細なトレースバックは .out ログファイルを参照してください。失敗判定には result.json の不在ではなく status == "error" を使用してください。

収束しなかったが完了したジョブでは、"status": "not_converged" と最終 force/step 値を含む result.json が書き出されます。

サブコマンド別スキーマ

opt

フィールド

型

説明

status

string

"converged" / "not_converged"

energy_hartree

float

最終エネルギー (Hartree)

n_opt_cycles

int

最適化サイクル数

opt_mode

string

"grad" / "hess"

backend

string

MLIP バックエンド ("uma", "orb", "mace", "aimnet2")

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

model

string

MLIP モデル名

n_atoms

int

原子数

n_freeze_atoms

int

凍結原子数

solvent

string

暗黙溶媒 or "none"

thresh

string

収束閾値プリセット名

max_cycles

int

最大サイクル数

input_file

string

入力ファイル名

final_max_force

float

最終 max gradient (Hartree/Bohr)

final_rms_force

float

最終 RMS gradient

final_max_step

float

最終 max 変位 (Bohr)

final_rms_step

float

最終 RMS 変位

convergence_thresholds

object

{max_force_thresh, rms_force_thresh, max_step_thresh, rms_step_thresh} (Hartree/Bohr)

files

object

出力ファイルマップ

tsopt

opt と同じフィールドに加え:

フィールド

型

説明

n_imaginary_modes

int

虚振動数

imaginary_frequencies_cm

float[]

虚振動数 (cm⁻¹, 負の値)

opt_mode

string

"rsirfo" / "dimer"

files には imaginary_mode_files（vib ファイルリスト）を含む場合があります。 収束詳細 (force/step) は rsirfo モードで利用可能です。dimer モードでは n_opt_cycles のみ提供されます。

freq

フィールド

型

説明

status

string

"completed"

n_modes

int

全基準振動数

n_imaginary

int

虚振動数

frequencies_cm

float[]

全振動数 (cm⁻¹)

imaginary_frequencies_cm

float[]

負の振動数のみ

thermochemistry

object|null

熱化学データ（下表参照）

backend

string

MLIP バックエンド

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

model

string

MLIP モデル名

n_atoms

int

原子数

n_freeze_atoms

int

凍結原子数

solvent

string

暗黙溶媒 or "none"

temperature_K

float

温度 (K)

pressure_atm

float

圧力 (atm)

input_file

string

入力ファイル名

files

object

{"frequencies_txt": "frequencies_cm-1.txt"}

thermochemistry (thermoanalysis 利用不可時は null):

フィールド

型

単位

electronic_energy_ha

float

Hartree

zpe_correction_ha

float

Hartree

thermal_correction_energy_ha

float

Hartree

thermal_correction_enthalpy_ha

float

Hartree

thermal_correction_free_energy_ha

float

Hartree

sum_EE_and_ZPE_ha

float

Hartree

sum_EE_and_thermal_energy_ha

float

Hartree

sum_EE_and_thermal_enthalpy_ha

float

Hartree

sum_EE_and_thermal_free_energy_ha

float

Hartree

E_thermal_cal_per_mol

float

cal/mol

Cv_cal_per_mol_K

float

cal/(mol K)

S_cal_per_mol_K

float

cal/(mol K)

irc

フィールド

型

説明

status

string

"completed"

n_frames_forward

int

前方 IRC フレーム数

n_frames_backward

int

後方 IRC フレーム数

n_frames_total

int

全フレーム数

energy_reactant_hartree

float

反応物エネルギー

energy_ts_hartree

float

TS エネルギー

energy_product_hartree

float

生成物エネルギー

forward_converged

bool

前方 IRC 収束?

backward_converged

bool

後方 IRC 収束?

backend

string

MLIP バックエンド

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

model

string

MLIP モデル名

n_freeze_atoms

int

凍結原子数

solvent

string

暗黙溶媒 or "none"

bond_changes

object

{formed: [...], broken: [...]}

step_length

float

IRC ステップ長 (Bohr)

max_cycles

int

最大 IRC ステップ数

input_file

string

入力ファイル名

files

object

軌跡ファイル (xyz + pdb)

scan

フィールド

型

説明

status

string

"completed"

n_stages

int

スキャンステージ数

stages

object[]

ステージごとのデータ（下記参照）

backend

string

MLIP バックエンド

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

files

object

出力ファイル

stages[]:

フィールド

型

説明

n_steps

int

ステップ数

converged

bool

拘束最適化の収束?

pairs_1based

list

原子ペア (1-based)

initial_distances_angstrom

list

初期距離

target_distances_angstrom

list

目標距離

final_energy_hartree

float

最終エネルギー

energies_hartree

float[]

ステップごとのエネルギー

bond_changes

object

検出された結合変化

scan2d / scan3d

フィールド

型

説明

status

string

"completed"

n_grid_points

int

グリッド点数

grid_shape

int[]

グリッド次元

pair1, pair2 (,pair3)

object

{i, j, low, high} (オプション: label_i, label_j)

min_energy_hartree

float

表面最小エネルギー

backend

string

MLIP バックエンド

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

files

object

CSV + プロットファイル

path-opt

フィールド

型

説明

status

string

"converged" / "not_converged" / "completed"

converged

bool

収束判定

mep_mode

string

"dmf" / "gsm"

backend

string

MLIP バックエンド

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

model

string

MLIP モデル名

image_energies_hartree

float[]

全イメージエネルギー

n_images

int

イメージ数

hei_index

int

最高エネルギー画像のインデックス

hei_energy_hartree

float

HEI エネルギー

barrier_kcal

float

前方障壁 (kcal/mol)

delta_kcal

float

反応エネルギー (kcal/mol)

files

object

軌跡 + HEI ファイル

dft

フィールド

型

説明

converged

bool

SCF 収束?

energy_hartree

float

DFT エネルギー

xc_functional

string

汎関数

basis_set

string

基底関数

used_gpu

bool

GPU 使用?

charges

object

{mulliken, lowdin, iao} 原子電荷配列

spin_densities

object

{mulliken, lowdin, iao} スピン密度配列

n_atoms

int

原子数

grid_level

int

DFT グリッドレベル

conv_tol

float

SCF 収束閾値

input_file

string

入力ファイル名

files

object

{"result_yaml": "result.yaml"}

extract

フィールド

型

説明

status

string

"ok"

n_atoms_raw

int

入力 PDB の原子数

n_atoms_extracted

int

抽出後の原子数

total_charge

float

合計電荷

protein_charge

float

タンパク質電荷

ligand_total_charge

float

リガンド電荷合計

ion_total_charge

float

イオン電荷合計

ion_charges

list

[[名前, 電荷], ...]

unknown_residue_charges

object

{残基名: 電荷}

center

string

中心残基

radius

float

抽出半径 (angstrom)

input_files

string[]

入力 PDB パス

trj2fig

フィールド

型

説明

status

string

"ok"

n_frames

int

軌跡フレーム数

min_energy_hartree

float

フレーム中の最小エネルギー

max_energy_hartree

float

フレーム中の最大エネルギー

backend

string

MLIP バックエンド

files

object

出力プロットファイル

energy-diagram

フィールド

型

説明

status

string

"ok"

n_points

int

エネルギーデータ点数

files

object

出力ダイアグラムファイル

bond-summary

--out-json 有効時、bond-summary は JSON を標準出力に出力します（result.json ファイルは書き出しません。永続化したい場合は stdout をリダイレクトしてください）。上の MLIP 系サブコマンドが out_dir に result.json を書き出すのとは異なる挙動です:

フィールド

型

説明

status

string

"ok"

comparisons

object[]

ペアごとの比較（structure_a, structure_b, bonds_formed, bonds_broken）

summary.json (path-search / all)

all / path-search は summary.json を出力します:

フィールド

型

説明

status

string

"success" / "partial"

n_segments

int

セグメント数

segments

object[]

セグメントごとの障壁、反応エネルギー、結合変化

energy_diagrams

object[]

エネルギーダイアグラム（ラベル + kcal/mol）

mlip_backend

string

モデル名

charge

int

系の電荷

spin

int

スピン多重度

environment

object

ハードウェア情報

all はさらに以下を含みます:

フィールド

型

説明

rate_limiting_step

object

律速段階のセグメント番号と障壁

overall_reaction_energy_kcal

float

全体反応エネルギー

post_segments

list

セグメントごとの TS/IRC/freq/DFT 結果

key_output_files

object

主要出力ファイル一覧

使用例

Python

import json

with open("result_opt/result.json") as f:
    result = json.load(f)

if result["status"] == "converged":
    print(f"Energy: {result['energy_hartree']:.6f} Hartree")
else:
    print(f"Not converged after {result['n_opt_cycles']} cycles")
    print(f"Max force: {result['final_max_force']:.6f}")

jq

# 収束確認
jq '.status' result.json

# 障壁エネルギー取得
jq '.barrier_kcal' result.json

# 虚振動数の確認
jq '.imaginary_frequencies_cm' result.json

# 自由エネルギー取得
jq '.thermochemistry.sum_EE_and_thermal_free_energy_ha' result.json

関連項目