Debian Science Nanoscale Physics packages

ABINIT est un paquet dont le programme principal permet de trouver l'énergie totale, la densité de charge et la structure électronique de systèmes composés d'électrons et de noyaux (molécules et solides périodiques) dans le cadre de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT, « Density Functional Theory ») en utilisant des pseudo-potentiels et une base d'onde plane.

ABINIT inclut également des options pour optimiser la géométrie suivant les forces et stress de la DFT, pour faire des simulations de dynamique moléculaire en utilisant ces forces ou pour créer des matrices dynamiques, des charges effectives de Born et des tenseurs diélectriques. Les états excités peuvent être calculés suivant la DFT dépendante du temps (pour les molécules) ou suivant la théorie des perturbations multicorps (l'approximation GW). En plus du code principal d'ABINIT, différents utilitaires sont fournis.

Ce paquet fournit les exécutables nécessaires aux calculs (mais les pseudo-potentiels ne sont pas fournis). Le paquet abinit-data fournit un ensemble de pseudo-potentiels.

ASE est un environnement de simulation atomique écrit en Python et visant à mettre en place, piloter et analyser des simulations atomiques. ASE fait partie de CAMPOS, le projet libre CAMP.

ASE fournit les interfaces Python pour différents codes de structure électronique dont Abinit, Asap, Dacapo, Elk, GPAW et SIESTA.

Ce paquet fournit les scripts exécutables.

Avogadro est un système de modélisation et d'imagerie moléculaire visant les molécules et les biomolécules. Il permet de visualiser des propriétés comme les orbites moléculaires ou les potentiels électrostatiques et dispose d'un constructeur de molécules intuitif.

Fonctions disponibles :

 — modeleur moléculaire avec optimisation géométrique basée sur les champs
   de force automatique ;
 — mécanique moléculaire incluant des recherches de contraintes et de
    conformation ;
 — visualisation des orbites moléculaires et d'isosurfaces générales ;
 — visualisation de vibrations et graphique du spectre de vibration ;
 — gestion des cellules cristallographiques ;
 — création d'entrée pour des paquets chimiques Gaussian, GAMESS and
    MOLPRO ;
 — architecture de greffon flexible et script Python.

Les formats de fichiers qu'Avogadro peut lire incluent PDB, XYZ, CML, CIF, Molden ainsi que les sorties Gaussian, GAMESS and MOLPRO.

BINoculars est un outil pour la réduction de données et l’analyse de grands jeux de données de diffraction de surface acquises avec un détecteur de rayons X bidimensionnel. L’intensité de chaque pixel d’un détecteur bidimensionnel est projetée dans une grille tridimensionnelle en coordonnées de réseau réciproque grâce à un algorithme de groupement de données (binning). Cela permet une acquisition et un traitement rapides de jeux de données de haute résolution et a pour résultat une réduction significative de la taille du jeu de données. L’analyse suivante se fait alors en espace réciproque. Cet outil a évolué à partir des besoins spécifiques du beamline ID03 de l’ESRF, mais bénéficie d’une conception modulaire et peut être facilement ajusté et étendu pour fonctionner avec des données venant d’autres beamlines ou d’autres techniques de mesure.

Cadabra est un système algébrique spécifiquement conçu pour la résolution de problèmes rencontrés en théorie des champs. Il dispose de fonctionnalités étendues pour la simplification polynomiale de tenseurs dont les symétries multitermes, les fermions et les variables anti-commutation, les algèbres de Clifford et les transformations de Fierz, la dépendance de coordonnées implicites, les types d'index multiples, etc. Le format d'entrée est un sous-ensemble de TeX.

CBFlib est une bibliothèque de fonctions en ANSI-C fournissant un mécanisme simple pour lire des fichiers binaires cristallographiques (CBF) et des fichiers d'images CIF (imgCIF).

Ce paquet fournit divers utilitaires.

L’API CIF fournit une interface en C standard pour lire, écrire et manipuler des fichiers CIF (Crystallographic Information Files). Elle est prévue en particulier pour CIF 2.0, mais fournit aussi une prise en charge pour CIF 1.1 et les versions précédentes.

Ce paquet fournit cif_linguist, un programme expérimental pour la conversion de données entre différentes versions du format de CIF.

cod-tools is a set of Perl modules and command line tools for manipulating Crystallographic Information Format (CIF) v1.1 and v2.0 files.

CP2K is a program to perform simulations of solid state, liquid, molecular and biological systems. It is especially aimed at massively parallel and linear scaling electronic structure methods and state-of-the-art ab-initio molecular dynamics (AIMD) simulations.

CP2K is optimized for the mixed Gaussian and Plane-Waves (GPW) method based on pseudopotentials, but is able to run all-electron or pure plane-wave/Gaussian calculations as well. Features include:

Ab-initio Electronic Structure Theory Methods using the QUICKSTEP module:

• Density-Functional Theory (DFT) energies and forces
• Hartree-Fock (HF) energies and forces
• Moeller-Plesset 2nd order perturbation theory (MP2) energies and forces
• Random Phase Approximation (RPA) energies
• Gas phase or Periodic boundary conditions (PBC)
• Basis sets include various standard Gaussian-Type Orbitals (GTOs), Pseudo- potential plane-waves (PW), and a mixed Gaussian and (augmented) plane wave approach (GPW/GAPW)
• Norm-conserving, seperable Goedecker-Teter-Hutter (GTH) and non-linear core corrected (NLCC) pseudopotentials, or all-electron calculations
• Local Density Approximation (LDA) XC functionals including SVWN3, SVWN5, PW92 and PADE
• Gradient-corrected (GGA) XC functionals including BLYP, BP86, PW91, PBE and HCTH120 as well as the meta-GGA XC functional TPSS
• Hybrid XC functionals with exact Hartree-Fock Exchange (HFX) including B3LYP, PBE0 and MCY3
• Double-hybrid XC functionals including B2PLYP and B2GPPLYP
• Additional XC functionals via LibXC
• Dispersion corrections via DFT-D2 and DFT-D3 pair-potential models
• Non-local van der Waals corrections for XC functionals including B88-vdW, PBE-vdW and B97X-D
• DFT+U (Hubbard) correction
• Density-Fitting for DFT via Bloechl or Density Derived Atomic Point Charges (DDAPC) charges, for HFX via Auxiliary Density Matrix Methods (ADMM) and for MP2/RPA via Resolution-of-identity (RI)
• Sparse matrix and prescreening techniques for linear-scaling Kohn-Sham (KS) matrix computation
• Orbital Transformation (OT) or Direct Inversion of the iterative subspace (DIIS) self-consistent field (SCF) minimizer
• Local Resolution-of-Identity Projector Augmented Wave method (LRIGPW)
• Absolutely Localized Molecular Orbitals SCF (ALMO-SCF) energies for linear scaling of molecular systems
• Excited states via time-dependent density-functional perturbation theory (TDDFPT)

Ab-initio Molecular Dynamics:

• Born-Oppenheimer Molecular Dynamics (BOMD)
• Ehrenfest Molecular Dynamics (EMD)
• PS extrapolation of initial wavefunction
• Time-reversible Always Stable Predictor-Corrector (ASPC) integrator
• Approximate Car-Parrinello like Langevin Born-Oppenheimer Molecular Dynamics (Second-Generation Car-Parrinello Molecular Dynamics (SGCP))

Mixed quantum-classical (QM/MM) simulations:

• Real-space multigrid approach for the evaluation of the Coulomb interactions between the QM and the MM part
• Linear-scaling electrostatic coupling treating of periodic boundary conditions
• Adaptive QM/MM

Further Features include:

• Single-point energies, geometry optimizations and frequency calculations
• Several nudged-elastic band (NEB) algorithms (B-NEB, IT-NEB, CI-NEB, D-NEB) for minimum energy path (MEP) calculations
• Global optimization of geometries
• Solvation via the Self-Consistent Continuum Solvation (SCCS) model
• Semi-Empirical calculations including the AM1, RM1, PM3, MNDO, MNDO-d, PNNL and PM6 parametrizations, density-functional tight-binding (DFTB) and self-consistent-polarization tight-binding (SCP-TB), with or without periodic boundary conditions
• Classical Molecular Dynamics (MD) simulations in microcanonical ensemble (NVE) or canonical ensmble (NVT) with Nose-Hover and canonical sampling through velocity rescaling (CSVR) thermostats
• Metadynamics including well-tempered Metadynamics for Free Energy calculations
• Classical Force-Field (MM) simulations
• Monte-Carlo (MC) KS-DFT simulations
• Static (e.g. spectra) and dynamical (e.g. diffusion) properties
• ATOM code for pseudopotential generation
• Integrated molecular basis set optimization

CP2K does not implement conventional Car-Parrinello Molecular Dynamics (CPMD).

À partir d'une description basique de la structure cristallographique, incluant les paramètres de la maille élémentaire, le groupe d'espace, les positions atomiques, les paramètres thermiques ou une carte de densité électronique (Fourier map), DRAWxtl produit un objet géométrique qui contient les polyèdres, les plans, les cones de doublets non liants, les sphères ou ellipsoides, les liaisons, les contours de l'isosurface de Fourier et la limite de la maille élémentaire.

Quatre types de dessins sont produits :

• une fenêtre OpenGL pour un aperçu immédiat ;

• un « Persistence of Vision Ray Tracer » (POV-RAY) pour des dessins de haute qualité destinés à des publications ;

• le « Virtual Reality modeling Language » (VRML) pour la publication sur Internet ;

• un rendu Postscript de la fenêtre OpenGL pour ceux qui souhaiteraient un dessin de haute qualité mais qui n'ont pas POV-RAY installé.

DRAWxtl peut lire les formats CIF, FDAT, Fullprof (pcr), GSAS, SCHAKAL, SHELX, DISCUS et WIEN2k.

The European Theoretical Spectroscopy Facility (ETSF) is a European network dedicated to providing support and services for ongoing research in academic, government and industrial laboratories.

The ETSF is divided into 7 beamlines, each of which is concerned with a specific scientific topic:

• Optics ;
• Energy Loss Spectroscopy ;
• Quantum Transport ;
• Time-resolved Spectroscopy ;
• Photo-emission Spectroscopy ;
• Vibrational Spectroscopy ;
• X-Rays Spectroscopy.

To allow the adoption of its recommendations about standardization, the ETSF proposes different libraries and tools implementing or using these specifications, as well as widely usable pieces of software.

ETSF_IO is a library of F90 routines to read/write the ETSF file format. This package contains the user tools to:

• check file conformance to the specifications;
• extract data from files;
• merge multiple files from parallel runs, as specified in the specifications.

FeynMF est un paquet LaTeX pour dessiner facilement des diagrammes de Feynman, représentations graphiques des interactions fondamentales des particules subatomiques, avec une qualité professionnelle. Les diagrammes peuvent être créés en utilisant soit Metafont, soit MetaPost. FeynMF dispose la plupart des diagrammes de manière satisfaisante à partir de la structure du graphe, sans aucun besoin d'intervention manuelle. Cependant, toute la puissance de Metafont ou MetaPost est disponible pour des cas plus obscurs.

Remarquez que vous aurez besoin du paquet texlive-metapost afin d'utiliser la version de FeynMF basée sur MetaPost.

Finalcif is a full-featured CIF file editor to make editing and validation of CIF files easy. It collects all the information from a work folder needed in order to finalize a CIF file for publication. In any case, one can also import a valid CIF file to complete the information. In ideal cases, it takes one click to have a publication-ready file.

Essentially, one should have the corresponding CIF file for FinalCif in its original 'work' folder, which contains all other files such as SAINT list files, SADABS list file, SHELX list files, etc. that led to this CIF file.

Checking the final CIF file with the IUCr CheckCIF server is a one-click problem in FinalCif. One gets a web and PDF report or just a local PLATON CIF check for computers without internet.

FinalCif generates beautiful CIF reports in seconds for publication as MS Word files (also compatible with Openoffice etc.). The report includes tables of structure properties like R-values or atom parameters and a report text about the experiment conditions.

The button "save cif file" saves the current file under 'name'-finalcif.cif. FinalCif will never make changes to the original CIF file.

Fityk est un programme flexible et portable pour la régression non linéaire de fonctions analytiques (spécialement celles en forme de pic) pour des données (habituellement des données expérimentales) – en d’autres mots pour le tri et l’analyse non linéaire.

Il a été développé pour l’analyse de modèles de diffraction, mais peut être aussi utilisé dans d’autres domaines, car les opérations et les concepts particuliers à la cristallographie sont séparés du reste du programme.

Fityk propose diverses méthodes de régression non linéaire, détection d’arrière-plan, calibration de données, positionnement aisé des pics et modifications de leurs paramètres, automatisation des tâches courantes avec des scripts et bien d’autres choses encore. Le principal avantage de ce programme est sa souplesse – les paramètres des pics peuvent être de manière arbitraire reliés les uns aux autres, par exemple, la largeur d’un pic peut être une variable indépendante, la même que celle d’un autre pic ou peut être donnée par une formule compliquée commune à tous les pics.

Libjs-sphinxdoc est nécessaire pour les éléments en Javascript dans la documentation.

Garlic a été écrit pour l'analyse des protéines membranaires. Il permet aussi de visualiser les autres protéines, ainsi que d'autres objets géométriques. Cette version de Garlic reconnaît le format PDB version 2.1. Garlic peut aussi être utilisé pour analyser des séquences protéiques.

Il dépend uniquement des bibliothèque  X, aucune autre bibliothèque n'est nécessaire.

Parmi ses fonctions :

 – la position et l'épaisseur de la tranche sont visibles dans une petite
   fenêtre ;
 – les liaisons atomiques et les atomes sont traités comme des objets
   indépendants pour l'affichage ;
 – la couleur des atomes et des liaisons dépend de leur position. Cinq
   modes sont disponibles (comme pour la tranche) ;
 – il est capable de représenter des images stéréographiques ;
 – il est capable de représenter d'autres objets géométriques, comme une
   membrane ;
 – l'information sur un atome est disponible en déplaçant le pointeur de
   la souris au-dessus. Pas besoin de clic, il suffit de déplacer le
    pointeur au-dessus ;
 – il est capable de charger plus d'une structure ;
 – il est capable de représenter les diagrammes de Ramachandran, les roues
   hélicoïdales, les diagrammes de Venn, les profils d'hydrophobicité et
   les moments hydrophobes ;
 – l'invite de commande est disponible au bas de la fenêtre principale.
   Un message d'erreur et une ligne de commande peuvent être affichés.

Il s’agit d’un programme basé sur GTK+ pour l’affichage et la manipulation de molécules isolées, de systèmes périodiques et de formes cristallines. Il est en développement, mais néanmoins à peu près fonctionnel. Il possède les caractéristiques suivantes :

 — prise en charge de plusieurs types de fichier (CIF, BIOSYM, XYZ, XTL,
   MARVIN et GULP) ;
 — création de molécule simple et outil de manipulation ;
 — dialogue pour la création de configurations de départ pour la simulation
   de dynamique moléculaire ;
 — outils complémentaires pour la visualisation (information de géométrie,
   mise en évidence de région, etc) ;
 — animation de fichiers BIOSYM (ainsi que d’autres animations de rendu,
   voir ci-dessous).

GDIS permet aussi de réaliser les fonctions suivantes à l’aide d’autres paquets :

 — rendu de modèle (grâce à POVRay) ;
 — minimisation d’énergie (grâce à GULP) ;
 — calcul de morphologie (grâce à cdd) ;
 — traitement de groupe d’espace (grâce à SgInfo) ;
 — visualisation de la table périodique des éléments (grâce à GPeriodic) ;
 — chargement de types de fichier supplémentaires, tel PDB (grâce à Babel).

GGobi est un programme libre de visualisation pour explorer les données de grande dimension. Il fournit des graphiques hautement dynamiques et interactifs comme des tours ainsi que des graphiques traditionnels comme le nuage de point, les diagrammes en barre et les lignes empilées. Les tracés sont interactifs et liés avec des brosses et une identification.

Pour plus d'information, veuillez consulter http://www.ggobi.org.

Ghemical est un logiciel de modélisation de chimie écrit en C++. Il dispose d'une interface graphique utilisateur et prend en charge des modèles de mécanique quantique (semi-empirique) et des modèles de mécanique moléculaire. L'optimisation de la géométrie, la dynamique moléculaire et un grand ensemble d'outils de visualisation, réalisés à l'aide de la technologie OpenGL, sont actuellement disponibles.

Le logiciel Ghemical repose sur un code externe pour fournir les calculs de la mécanique quantique. Les méthodes semi-empiriques MNDO (« Modified Neglect of Diatomic Overlap »), MINDO/3 (« Modified Intermediate Neglect of Differential Overlap version 3 »), AM1 (« Austin Model 1 ») et PM3 (« Parameterized Model number 3 ») viennent du paquet MOPAC7 (« Molecular Orbital PACkage 7 ») dans le domaine public et sont inclus dans le paquet. Le paquet MPQC (« Massively Parallel Quantum Chemistry ») est utilisé pour proposer des méthodes ab initio (méthodes de chimie numérique basées sur la chimie quantique) : les méthodes basées sur la théorie Hartree-Fock sont actuellement prises en charge avec des ensembles de base allant de STO-3G à 6-31G**.

Gnuplot est un utilitaire de tracé de données et de fonctions en ligne de commande qui prend en charge de nombreux formats de sortie, dont les pilotes pour de nombreuses imprimantes, (La)Tex, (x)fig, Postscript, etc. La version X11 est empaquetée dans gnuplot-x11.

Les fichiers de données et les fonctions définies par l'utilisateur peuvent être manipulés avec le langage interne de gnuplot (type langage C). Gnuplot peut effectuer des lissages, des régressions linéaires ou non linéaires (par splines notamment) et peut travailler avec les nombres complexes.

Ce métapaquet permet d’installer gnuplot avec toutes ses possibilités (-qt, -x11 ou -nox).

A density-functional theory (DFT) Python code based on the projector-augmented wave (PAW) method and the atomic simulation environment (ASE). It uses real-space uniform grids and multigrid methods, atom-centered basis-functions or plane-waves.

Gperiodic est un petit programme X/GTK+ qui permet de parcourir un tableau périodique des éléments chimiques et de consulter des informations détaillées sur chacun d'eux. 118 éléments sont actuellement intégrés.

Grace est un outil de pointage-cliquage permettant à l’utilisateur de dessiner des graphiques X-Y. Il s’agit du programme précédemment connu comme Xmgr.

Quelques-unes de ses caractéristiques sont : mise à l’échelle définie par l’utilisateur, marques de graduation, étiquettes, symboles, styles de ligne, couleurs, régression polynomiale, cerces (spline), moyenne mobile, transformation de Fourier discrète et rapide, corrélation croisée ou automatique, traitement par lots pour un tracé automatique et prise en charge de l’impression pour PostScript, FrameMaker et plusieurs formats d’image.

Le dessin de graphes aborde le problème de la visualisation d'informations structurées par la construction de représentations géométriques de schémas abstraits et de réseaux. La génération automatique de graphes a d'importantes applications dans certaines technologies clés comme la conception de base de données, l'ingénierie logicielle, la conception VLSI et réseau ou encore les interfaces graphiques, dans d'autres domaines. Les situations dans lesquelles ces outils peuvent être particulièrement utiles sont :

- Vous voulez restructurer un programme, mais vous devez d'abord comprendre les relations entre types, procédures et fichiers source ; - Vous devez identifier les goulets d'étranglement dans une dorsale Internet - les liens individuels et leurs relations ; - Vous devez déboguer un protocole ou une micro-architecture représentée par une machine à états finis et vous avez besoin de comprendre comment certains états d'erreur se produisent ; - Vous voulez naviguer dans un schéma de base de données, une base de connaissances, ou un programme distribué représentés graphiquement ; - Vous voulez avoir une représentation graphique d'un ensemble de documents liés ; - Vous voulez découvrir des types et des centres d'intérêts communs dans une base de données d'appels téléphoniques ou de messages électroniques.

Ce paquet contient les outils en ligne de commande.

La bibliothèque scientifique GNU (GSL, GNU Scientific Library) est une collection de routines pour l'analyse numérique. Les routines sont écrites en totalité par l'équipe GSL en C et présentent une interface de programmation (API) moderne pour les programmeurs C, tout en permettant d'écrire des adaptateurs pour des langages de très haut niveau.

Ce paquet fournit plusieurs exemples de binaires.

Page d'accueil : http://www.gnu.org/software/gsl/

Gwyddion est un programme modulaire pour la visualisation et l’analyse des données de microscopie à sonde locale (SPM – Scanning Probe Microscopy). Il est principalement conçu pour l’analyse des données du champ de hauteur obtenues par des techniques telles que (entre autres) :

 – le microscope à force atomique (AFM – Atomic Force Microscopy) ;
 – le microscope à force magnétique (MFM – Magnetic Force Microscopy) ;
 – le microscope à effet tunnel (STM – Scanning Tunneling Microscopy) ;
 – le microscope optique en champ proche (SNOM ou NSOM – Near-field
   Scanning Optical Microscopy).
Il peut aussi être utilisé pour n’importe quelle analyse de champ de

hauteur et d’image.

Ce paquet fournit l'application principale et ses modules. Il contient également un générateur d'aperçu pour GNOME (et Xfce) permettant de créer des aperçus pour tous les types de fichier pris en charge par Gwyddion.

BLAS (Basic Linear Algebra Subroutines) est un ensemble de sous-programmes performants permettant d'effectuer la plupart des opérations de base sur les vecteurs et les matrices. Ces sous-programmes sont largement utilisés comme base par d'autres logiciels d'algèbre linéaire de haute qualité, par exemple lapack et linpack. Cette mise en œuvre est celle de référence trouvée sur netlib.org et codée en Fortran 77.

Ce paquet contient une version partagée de la bibliothèque.

LAPACK version⋅3.x est une bibliothèque FORTRAN complète qui effectue des opérations d'algèbre linéaire, y compris l'inversion de matrice, la résolution de la méthode des moindres carrés d'ensembles linéaires d'équations, l'analyse de valeurs propres, la décomposition en valeurs singulières, etc. Ce paquet très complet et reconnu est intensivement utilisé dans la communauté scientifique.

Ce paquet fournit une version partagée de la bibliothèque.

SSM is a macromolecular coordinate superposition library, written by Eugene Krissinel of the EBI.

The library implements the SSM algorithm of protein structure comparison in three dimensions, which includes an original procedure of matching graphs built on the protein's secondary-structure elements, followed by an iterative three-dimensional alignment of protein backbone Calpha atoms.

This package contains the binaries of the libraries

MayaVi2 est un outil multiplateformes de visualisation de donnée scientifiques 2D et 3D. Ses fonctionnalités incluent :

• Visualisation de données scalaires, en vecteur et de tenseur en 2 et 3 dimensions
• Scriptabilité simple en Python
• Extensitivé simple via des sources personnalisée, des modules et des filtres de données
• lecture de divers formats de fichiers : VTK (de base et XML), PLOT3D, etc.
• Enregistrement des visualisations
• Enregistrement des visualisations affichées dans divers formats d'image.

MayaVi2 a été conçu pour être scriptable et extensible. Si vous pouvez utiliser l'application mayavi2 elle-même, vous pouvez l'utiliser comme greffon Envisage, ce qui vous permet de l'embarquer nativement dans des applications utilisateur. Vous pouvez aussi l'utiliser comme un moteur de

 visualisation pour une application.

Ce paquet fournit également TVTK, qui englobe des objets VTK pour offrir une API pratique et en Python, tout en supportant les attributs Traits et les palettes NumPy/SciPy. TVTK est en général implémenté en pur Python, sauf pour un petit module complémentaire.

MPQC est un programme de chimie quantique ab initio. Il est spécialement conçu pour effectuer des calculs sur les molécules de manière hautement parallélisée.

Il peut calculer des énergies et gradients avec les méthodes suivantes :

 — méthode générale de Hartree-Fock restreinte pour couche ouverte
   ou fermée ;
 — théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ;
 — théorie de la perturbation de Møller-Plesset (MP) de second ordre pour
   couche fermée.

De plus, il peut calculer des énergies avec les méthodes suivantes :

 — théorie pour les couches ouvertes MP2 et les couches fermées
   explicitement corrélées (MP2-R12) ;
 — théorie de la perturbation de second ordre pour couche fermée
   (OPT2[2]) ;
 — théorie de la perturbation « Z-averaged » (ZAPT2).

Il comporte également un optimiseur interne de géométrie analytique.

MPQC est basé sur la boîte à outils scientifique SC (« Scientific Computing Toolkit »).

NCO est un ensemble de programmes connus sous le nom d’opérateurs. Ceux-ci sont des programmes autonomes en ligne de commande, exécutables dans un interpréteur de commandes POSIX. Ils prennent un ou plusieurs fichiers netCDF en entrée, réalisent des opérations (par exemple, moyenne, hyperslabbing), et produisent un fichier de sortie netCDF. NCO a été conçu au départ pour analyser et manipuler des données climatiques, quoiqu’il puisse fonctionner avec n’importe quel ensemble de données au format netCDF.

Ncview peut être utilisé pour obtenir une vision rapide, facile et bouton- poussoir de fichiers NetCDF. L’utilisateur peut voir des films simples des données, voir selon diverses dimensions, avoir un aperçu des valeurs réelles des données, changer la carte des couleurs, inverser les données ainsi que d’autres opérations graphiques simples.

Contient les programmes ncdump et ncgen qui convertissent des fichiers NetCDF en fichiers ASCII et inversement. NetCDF (tetwork Common Data Form, format de données commun réseau) est une interface pour accèder à des données scientifiques et une bibliothèque logicielle librement distribuable qui fournissent une mise en oeuvre de l'interface. La bibliothèque NetCDF définit également un format indépendant de la machine pour représenter des données scientifiques. Ensemble, l'interface, la bibliothèque et le format supportent la création, l'accès et le partage de données scientifiques.

NeXus est un format de données courant pour la science des rayons X, des neutrons et des muons. Il a été développé comme norme internationale par les scientifiques et les programmeurs des institutions scientifiques majeures d’Europe, d’Asie, d’Australie et d’Amérique du Nord dans le but d’améliorer la coopération pour l’analyse et la visualisation de données de neutrons, de rayons X et de muons.

Ce paquet fournit quelques applications pour lire et écrire des fichiers NeXus.

Octave est un langage de haut niveau (presque entièrement compatible avec Matlab®), d'abord destiné aux calculs numériques. Il fournit une interface pratique en ligne de commande, pour résoudre de façon numérique les problèmes linéaires et non linéaires.

Octave peut être étendu à l’aide de fichiers C++.

The KIM API is an Application Programming Interface for atomistic simulations. The API provides a standard for exchanging information between atomistic simulation codes (molecular dynamics, molecular statics, lattice dynamics, Monte Carlo, etc.) and interatomic models (potentials or force fields). It also includes a set of library routines for using the API with bindings for:

FORTRAN 77, Fortran 90/95, Fortran 2003 C, C++

Atomistic simulation codes that support the KIM API work seamlessly with the KIM-compliant interatomic models (KIM Models) distributed on this website. The interface is computationally efficient and often requires relatively minor changes to existing codes.

This package contains models and model-drivers for KIM-API

Open MPI is a project combining technologies and resources from several other projects (FT-MPI, LA-MPI, LAM/MPI, and PACX-MPI) in order to build the best MPI library available. A completely new MPI-3.1 compliant implementation, Open MPI offers advantages for system and software vendors, application developers and computer science researchers.

Features:

• Full MPI-3.1 standards conformance
• Thread safety and concurrency
• Dynamic process spawning
• High performance on all platforms
• Reliable and fast job management
• Network and process fault tolerance
• Support network heterogeneity
• Single library supports all networks
• Run-time instrumentation
• Many job schedulers supported
• Internationalized error messages
• Component-based design, documented APIs

This package contains the Open MPI utility programs.

OpenMX (Open source package for Material eXplorer) est un paquet de programmes pour des simulations de matériaux nanométriques basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité, le pseudopotentiel à norme conservée et des fonctions de base localisées au pseudo-atome. Puisque le code est conçu pour la réalisation de calculs ab initio à très grande échelle sur des ordinateurs parallélisés, il est prévu qu’OpenMX puisse être un outil utile et puissant pour les sciences des matériaux nanométriques pour une large diversité de systèmes tels que les biomatériaux, les nanotubes de carbone, les matériaux magnétiques et les conducteurs nanométriques.

PSI3 est un programme de méthodes ab initio de chimie quantique. Il est spécialement conçu pour calculer avec précision les propriétés de molécules petites à moyennes en utilisant des techniques hautement corrélées.

Il peut calculer les énergies et les gradients par les méthodes suivantes :

 — méthodes de Hartree-Fock pour couche complète et restreinte pour
   couche ouverte (RHF/ROHF) (incluant les matrices analytiques
   hessiennes pour RHF) ;
 — théorie de la perturbation de Møller-Plesset (MP2) ;
 — champ auto-cohérent de l'espace actif complet (CASSCF) ;
 — méthode du cluster couplé « singles, doubles » (CCSD) ;
 — méthode du cluster couplé « singles, doubles » et perturbations
   « triples » (CCSD(T)) (seulement pour les fonctions d’onde de
   référence d’Hartree-Fock non restreinte (UHF).

De plus, il peut calculer les énergies par les méthodes suivantes :

 — méthode de Hartree-Fock non restreinte (UHF) ;
 — théorie de la perturbation de Møller-Plesset pour couche ouverte et
   complète (MP2) ;
 — théorie MP2 explicitement corrélée de couche complète (MP2-R12) et
   théorie MP2 adaptée au composant spin (SCS-MP2) ;
 — interaction de configuration multi-référence (MRCI) ;
 — méthode du cluster couplé « singles, doubles » et perturbations
   « triples » (CCSD(T)) ;
 — méthode du cluster couplé « singles, doubles » avec approximation du
   premier au second ordre (CC2/CC3) ;
 — méthode du cluster couplé « singles, doubles » multiréférence
   (MRCCSD) ;
 — méthodes pour couche complète et restreinte pour couche ouverte
   d’équations de mouvement de cluster couplé « singles, doubles »
   (EOM-CCSD)

Les autres fonctions incluent :

 — format d’entrée flexible, modulaire et personnalisable ;
 — calcul d’états excités avec les méthodes CC2/CC3, EOM-CCSD, CASSCF,
   MRCI et MRCCSD ;
 — optimiseur de géométrie de coordonnées interne ;
 — calcul des fréquences harmoniques ;
 — propriétés d’un électron tels que les moments dipolaires ou
   quadrupolaires, orbites naturelles, potentiel électrostatique,
   constantes de couplage hyperfin ou densité de spin ;
 — utilisation de groupe ponctuel de symétrie moléculaire pour une
   amélioration de l’efficacité.

The lmfit Python package provides a simple, flexible interface to non-linear optimization or curve fitting problems. The package extends the optimization capabilities of scipy.optimize by replacing floating pointing values for the variables to be optimized with Parameter objects. These Parameters can be fixed or varied, have upper and/or lower bounds placed on its value, or written as an algebraic expression of other Parameters.

The principal advantage of using Parameters instead of simple variables is that the objective function does not have to be rewritten to reflect every change of what is varied in the fit, or what relationships or constraints are placed on the Parameters. This means a scientific programmer can write a general model that encapsulates the phenomenon to be optimized, and then allow user of that model to change what is varied and fixed, what range of values is acceptable for Parameters, and what constraints are placed on the model. The ease with which the model can be changed also allows one to easily test the significance of certain Parameters in a fitting model.

The lmfit package allows a choice of several optimization methods available from scipy.optimize. The default, and by far best tested optimization method used is the Levenberg-Marquardt algorithm from MINPACK-1 as implemented in scipy.optimize.leastsq. This method is by far the most tested and best support method in lmfit, and much of this document assumes this algorithm is used unless explicitly stated. An important point for many scientific analysis is that this is only method that automatically estimates uncertainties and correlations between fitted variables from the covariance matrix calculated during the fit.

A few other optimization routines are also supported, including Nelder-Mead simplex downhill, Powell's method, COBYLA, Sequential Least Squares methods as implemented in scipy.optimize.fmin, and several others from scipy.optimize. In their native form, some of these methods setting allow upper or lower bounds on parameter variables, or adding constraints on fitted variables. By using Parameter objects, lmfit allows bounds and constraints for all of these methods, and makes it easy to swap between methods without hanging the objective function or set of Parameters.

Finally, because the approach derived from MINPACK-1 usin the covariance matrix to determine uncertainties is sometimes questioned (and sometimes rightly so), lmfit supports methods to do a brute force search of the confidence intervals and correlations for sets of parameters.

This is the Python 3 version of the package.

SciPy complète le module NumPy populaire (paquet python-numpy), rassemblant une grande variété de modules de haut niveau technique dans un seul paquet.

SciPy est un ensemble d’outils scientifiques et numériques pour Python. Il prend en charge, entre autres, les fonctions spéciales, la résolution d’intégrales et d’équations différentielles ordinaires, l’optimisation par gradient, des algorithmes génétiques, des outils de programmation parallèle, un compilateur expression-vers-C++ pour une exécution rapide.

SymPy est une bibliothèque de Python pour le calcul symbolique (manipulation). Il vise à être un système de calcul formel (CAS — computer algebra system) complet tout en gardant le code aussi simple que possible pour être facilement compréhensible et extensible. SymPy est entièrement écrit en Python et ne demande pas de bibliothèques externes, à l’exception éventuelle de la prise en charge du tracé.

Ce paquet contient la version Python 3 de sympy.

Pyxplot est un paquet contenant un outil polyvalent de traçage de graphes, un langage de script pour scientifique, une suite pour graphisme vectoriel et un traitement de données. L’interface est conçue pour que les tâches courantes – par exemple, le traçage de graphes étiquetés de données – soient réalisables à l’aide de commandes courtes, simples et intuitives.

Pyxplot produit des figures de qualité professionnelle. À cette fin, les textes sont créés avec toute la beauté et flexibilité de l’environnement de composition LaTex.

Une documentation complète et des exemples sont disponibles dans le paquet pyxplot-doc. Une galerie d’exemples de traçage est disponible sur le site web du projet.

ESPRESSO Quantum (anciennement connu sous le nom PWscf) est une suite intégrée de codes informatiques pour les calculs de structure électronique et de modélisation de matériaux à l'échelle nanométrique. Elle est basée sur la théorie de la densité fonctionnelle, les ondes planes et les pseudopotentiels (tous conservant les normes, ultrasoft et PAW).

SasView is software for the analysis of Small-Angle Scattering (SAS) data.

It fits analytic functions describing different types of material microstructure to experimental data in order to determine the shape, size and degree of ordering.

SasView also includes tools for calculating scattering length densities, slit sizes, resolution, fringe thicknesses/d-spacings, the (Porod) invariant ('total scattering'), and distance distribution functions.

SasView is a Small Angle Scattering Analysis Software Package, originally developed as part of the NSF DANSE project under the name SansView, now managed by an international collaboration of facilities.

This package installs the sasview executable script.

Ce métapaquet installe les paquets de Debian Science concernant le calcul numérique. Les paquets fournissent un système de calcul et visualisation orienté matrice pour le calcul scientifique et l’analyse de données. Ces paquets sont similaires aux systèmes commerciaux tels que Matlab et IDL.

Scilab est paquet logiciel scientifique basé sur le calcul matriciel. Scilab fournit en interne des centaines de fonctions mathématiques, des structures puissantes (incluant les polynômes, les fonctions rationnelles, les systèmes linéaires, les listes…), ainsi qu’un certain nombre de boîtes à outils spécifiques au contrôle, traitement de signal…

Ce paquet fournit aussi Xcos, un éditeur graphique pour concevoir des modèles de système dynamique hybride. Ces modèles peuvent être conçus, chargés, enregistrés, compilés ou simulés. Solution stable et efficiente pour les besoins industriels et académiques, Xcos fournit des fonctions pour la modélisation de système mécanique (automobile, aéronautique…), de circuit hydraulique (modélisation de barrage, canalisation…), etc. Des fonctions Modelica sont aussi fournies.

Pour une version minimale de scilab, le paquet « scilab-cli » est à installer.

A free cross-platform library of fast C++ routines for plotting data in up to 3 dimensions. It can export plots to bitmaps and vector EPS, SVG, IDTF files. There are simple window interfaces based on GLUT, FLTK and/or Qt. MathGL can also be used in the console. There are interfaces to a set of languages, such as, C, Fortran, Pascal, Forth, Python, Octave.

This package contains the udav window environment based on mathgl.

V_Sim visualizes atomic structures such as crystals, grain boundaries, molecules and so on (either in binary format, or in plain text format).

The rendering is done in pseudo-3D with spheres (atoms) or arrows (spins). The user can interact through many functions to choose the view, set the bindings, draw cutting planes, compute surfaces from scalar fields, duplicate nodes, measure geometry... Moreover V_Sim allows one to export the view as images in PNG, JPG, PDF (bitmap), SVG (scheme) and other formats. Some tools are also available to colorize atoms from data values or to animate on screen many position files.

The analysis of macromolecular structures often requires a comprehensive definition of atomic neighborhoods. Such a definition can be based on the Voronoi diagram of balls, where each ball represents an atom of some van der Waals radius. Voronota is a software tool for finding all the vertices of the Voronoi diagram of balls. Such vertices correspond to the centers of the empty tangent spheres defined by quadruples of balls. Voronota is especially suitable for processing three-dimensional structures of biological macromolecules such as proteins and RNA.

Since version 1.2 Voronota also uses the Voronoi vertices to construct inter-atom contact surfaces and solvent accessible surfaces. Voronota provides tools to query contacts, generate contacts graphics, compare contacts and evaluate quality of protein structural models using contacts.

Axiom est un programme utile pour l'enseignement et la recherche d'algorithmes mathématiques. Il définit une hiérarchie de types mathématiquement correcte et fortement typée. Il comporte un langage de programmation et un compilateur interne.

Axiom est développé depuis 1973 et était précédemment commercialisé. Il a été depuis publié comme logiciel libre.

Des efforts sont en cours pour :

• étendre le logiciel afin de développer une meilleure interface utilisateur ;
• le rendre utile pour l'enseignement ;
• développer un protocole pour serveur d'algèbre ;
• intégrer d'autres aspects des mathématiques ;
• reconstruire l'algèbre dans un style de programmation littéraire (« literate programming ») ;
• intégrer la programmation logique ;
• développer un « Axiom Journal » comportant des articles d'un comité de lecture.

Ce paquet fournit le programme principal et tous les modules précompilés d'algèbre, qui peuvent être automatiquement chargés.

Data Explorer est un système d'outils et d'interfaces utilisateur pour visualiser des données. En termes généraux, la visualisation de données peut être divisé en trois étapes :

 1. Décrire et importer les données ;
 2. Traiter les données avec un programme de visualisation ;
 3. Présenter le résultat.
Ceci est le paquet principal.

L'explorateur de données est un ensemble d'outils et d'interfaces utilisateur pour visualiser des données. En termes généraux, la visualisation de données peut être considérée comme un processus en trois étapes :

• décrire et importer des données ;
• traiter ces données avec un programme de visualisation ;
• soumettre l'image résultante. Ceci est le paquet de documentation. Il inclut une aide en ligne et une documentation html.

Ce paquet contient des exemples de scripts et de réseaux pour OpenDX Data Explorer. Ils sont référencés dans le tutoriel OpenDX mais peuvent aussi être utilisés indépendamment pour naviguer et investiguer.

HDF5 (Hierarchical Data Format 5) est un format de fichier et une bibliothèque pour stocker des données scientifiques. HDF5 a été conçu et mis en œuvre pour corriger les faiblesses de HDF4.x. Il possède un modèle de données plus puissant et souple, prend en charge les fichiers de plus de 2 Go et les E/S parallèles.

Ce paquet fourni des assistants pour HDF5.

HDF5 (Hierarchical Data Format 5) est un format de fichier et une bibliothèque pour stocker des données scientifiques. HDF5 a été conçu et mis en œuvre pour corriger les faiblesses de HDF4.x. Il possède un modèle de données plus puissant et souple, supporte les fichiers de plus de 2 Go et les E/S parallèles.. Ce paquet contient les outils d'exécution pour HDF5.

This module provides an interface to layout and image generation of directed and undirected graphs in a variety of formats (PostScript, PNG, etc.) using the "dot", "neato", "twopi", "circo" and "fdp" programs from the GraphViz project (http://www.graphviz.org/ or http://www.research.att.com/sw/tools/graphviz/).

Maxima est un programme de calcul symbolique. Il dispose de toutes les fonctionnalités pour le calcul formel de polynômes, matrices et fonctions rationnelles, l'intégration, les méthodes de Todd-coxeter d'analyse de groupes finis, les graphiques, le calcul sur flottants à précision arbitraire. Il possède un débogueur symbolique au niveau source pour le code maxima. Maxima est basé sur le programme Macsyma originel développé au MIT dans les années 1970. Il est assez fiable, possède un bon ramasse-miettes et n'a pas de fuites de mémoire. Il est livré avec des centaines de tests.

Ce paquet contient les principaux exécutables et les fichiers du système de base.

NetCDF (network Common Data Form, « formulaire de données communes en réseau ») est une interface pour l'accès aux données scientifiques et une bibliothèque logicielle librement distribuée qui met en œuvre l'interface. La bibliothèque NetCDF définit aussi un format indépendant de la machine pour représenter des données scientifiques. Ensemble, l'interface, la bibliothèque et le format gèrent la création, l'accès et le partage de données scientifiques.

Ce paquet fournit la documentation pour la bibliothèque de NetCDF dans divers formats.

Open MPI is a project combining technologies and resources from several other projects (FT-MPI, LA-MPI, LAM/MPI, and PACX-MPI) in order to build the best MPI library available. A completely new MPI-3.1 compliant implementation, Open MPI offers advantages for system and software vendors, application developers and computer science researchers.

This package contains man pages describing the Message Passing Interface standard.

PyMca est un ensemble d’applications et de bibliothèques de Python pour l’analyse de spectre de fluorescence des rayons X.

Les applications incluses dans ce paquet sont :

 – edfviewer : affichage et inspection de fichiers de données au
               format de données ESRF ;
 – elementsinfo : affichage de données de rayons X d’élément spécifique ;
 – mca2edf : conversion des fichiers MCA SPEC vers EDF ;
 – peakidentifier : affichage de pics de fluorescence X dans une gamme
                    d’énergie donnée ;
 – pymcabatch : ajustement par lot de spectre ;
 – pymcapostbatch : post-traitement des résultats d’ajustement par lot ;
 – pymca : analyse de données interactive ;
 – pymcaroitool : outil de zone d’intérêt (ROI) d’imagerie.

La boîte à outils PyMca peut lire les fichiers de données aux formats SPEC, ESRF data file (EDF), OMNIC, HDF5, AIFIRA et SupaVisio.

Il s’agit des scripts du paquet.

Pygraphviz est une interface à Python pour le paquet de composition de graphes et de visualisation, Graphviz.

Avec Pygraphviz, il est possible de créer, éditer, lire, écrire et dessiner des graphes en utilisant Python, pour accéder à la structure de graphes de Graphviz et de ses algorithmes de mise en page.

Ce paquet fournit la version Python⋅3 de python-pygraphviz.

Qtiplot est un grapheur complet similaire à Origin d'OriginLab (plus d'informations à propos d'Origin sur http://www.originlab.com).

Il peut tracer des données en deux et trois dimensions en qualité publication, aussi bien à partir de jeux de données que de fonctions. Il peut faire de la régression non linéaire et du multi-pic.

Quelques fonctionnalités :

 –⋅multi-plateforme⋅: fonctionne nativement sur les systèmes Windows, Mac
OS⋅X et Linux/Unix⋅;
 –⋅compatibilité complète aux scripts Python⋅;
 –⋅graphes 3D basés sur OpenGL⋅;
 –⋅graphes en qualité publication et export aisé dans divers formats
d'image (EMF, EPS, PS, PDF, SVG, BMP, JPG, PNG, TIFF, etc.)⋅;
 –⋅intégration facile au système de composition LaTeX⋅;
 –⋅feuilles de calculs puissantes et souples avec calculs avec une logique
en colonnes et import et export de fichiers multiples⋅;
 –⋅accès en un clic à des routines variées d'analyses de données internes⋅;
 –⋅analyses statistiques avancées⋅: test de Student, analyse de la
variance, test de variance du χ², test de normalité (Shapiro-Wilk)⋅;
 –⋅régressions en courbe linéaires ou non linéaires avec pondération et
estimation des erreurs statistiques des paramètres de régressions⋅;
 –⋅régression multi-pic⋅;
 –⋅outils d'analyse d'image⋅;
 –⋅prise en charge de modèles⋅: tous les réglages pour les graphes, les
tables et les matrices peuvent être sauvegardés et restaurés ultérieurement

dans un processus d'édition rapide⋅;

 –⋅fichiers de projets fondées sur les répertoires, un explorateur de
projets puissant avec des fonctionnalités internes de glisser/déposer et

outils de recherche⋅;

 –⋅importation complète de classeurs Excel et de tableurs au format Open
Document, de bases de données dBase, SQLite et Access Microsoft.

Ce méta-paquet installera les « Paquets Debian pour les Sciences Mathématiques » liés aux mathématiques. Vous serez peut-être aussi intéressé par le debtag field::mathematics et, selon vos intérêts, par le méta-paquet education-mathematics.

Ce paquet fait partie du mélange exclusif « Debian Science » et installe les paquets concernant les statistiques. Cette tâche est une tâche générale pouvant être utile pour n’importe quels travaux scientifiques. Elle dépend de beaucoup de paquets R ainsi que d’autres outils utiles pour faire des statistiques. De plus la tâche « Science Mathematics » est suggérée pour installer facultativement tous les logiciels relatifs aux mathématiques.