get_ang?函數（kinematics.py包中）計算三組原子?a,b,c 所形成的平面角（planar angle），即?b?為頂點，?a,b,c?所確定的角度。

源代碼：

def get_ang(a, b, c):"""calculate planar angles for all consecutive triples (a[i],b[i],c[i])from Cartesian coordinates of three sets of atoms a,b,c Parameters----------a,b,c : pytorch tensors of shape [batch,nres,3]store Cartesian coordinates of three sets of atomsReturns-------ang : pytorch tensor of shape [batch,nres]stores resulting planar angles"""v = a - bw = c - bv /= torch.norm(v, dim=-1, keepdim=True)w /= torch.norm(w, dim=-1, keepdim=True)vw = torch.sum(v*w, dim=-1)return torch.acos(vw)c6d[b,i,j,torch.full_like(b,3)] = get_ang(Ca[b,i], Cb[b,i], Cb[b,j])

代碼解讀：

輸入參數

• a, b, c：形狀為?[batch, nres, 3]?的 PyTorch 張量，表示多個樣本中各殘基的三組原子笛卡爾坐標。
  • batch：批量大小。
  • nres：每個樣本的殘基數量。
  • 3：表示每個原子的三維坐標?(x,y,z)(x,y,z)。

輸出

• ang：形狀為?[batch, nres]?的張量，表示每個樣本中殘基對?a,b,ca,b,c?形成的平面角（弧度）。

步驟解析

1. 計算向量

   • v = a - b：從?bb?指向?aa?的向量。
   • w = c - b：從?bb?指向?cc?的向量。

2. 單位化向量

   • v /= torch.norm(v, dim=-1, keepdim=True)：將向量?vv?歸一化。
   • w /= torch.norm(w, dim=-1, keepdim=True)：將向量?ww?歸一化。

3. 計算夾角的余弦值

   • vw = torch.sum(v*w, dim=-1)：向量?vv?和?ww?的點積，結果是每個殘基間的余弦值。

4. 余弦值轉角度

   • torch.acos(vw)：使用反余弦函數計算角度，返回弧度制的角度。

? ? ? ? ? 函數調用

c6d[b, i, j, torch.full_like(b, 3)] = get_ang(Ca[b, i], Cb[b, i], Cb[b, j])

• Ca[b, i]：第?bb?個樣本中，第?i 個殘基的?CαCα??坐標。
• Cb[b, i]?和?Cb[b, j]：第?b?個樣本中，第?i?和第?j?個殘基的?Cβ?坐標。
• get_ang(Ca[b, i], Cb[b, i], Cb[b, j])：計算第?b?個樣本中，以 i 殘基?Cβ?為頂點、以 i 殘基?Cα 和 j 殘基 Cβ 確定的角度。
• c6d[b, i, j, torch.full_like(b, 3)]：將計算結果存儲到一個 6D 張量（可能用于結構表征）。