mpqc - آنلاین در ابر

برنامه:

نام

mpqc - برنامه شیمی کوانتومی موازی عظیم (MPQC)

خلاصه

mpqc [گزینه های] [نام فایل]

شرح

MPQC خواص مولکول ها را محاسبه می کند، ab در ابتدا، در طیف گسترده ای از رایانه ها
معماری

می‌تواند انرژی‌های پوسته بسته و پوسته باز محدود HartreeFock را محاسبه کند
گرادیان، نظریه آشفتگی پوسته باز مرتبه دوم (OPT2[2]) و اغتشاش Zaveraged
انرژی های نظریه (ZAPT2) و نظریه آشفتگی پوسته بسته مرتبه دوم MoellerPlesset
انرژی ها و شیب ها همچنین شامل روش هایی برای بهینه سازی مولکول ها در هر دو می باشد
مختصات دکارتی یا داخلی.

MPQC با استفاده از تکنیک های برنامه نویسی شی گرا طراحی شده و در C++ پیاده سازی شده است
زبان برنامه نویسی.

OPTIONS

MPQC را می توان گزینه هایی به دنبال آن نام فایل ورودی اختیاری داد. اگر نام فایل ورودی
داده نشده است، به طور پیش فرض روی "mpqc.in" خواهد بود. گزینه های خط فرمان زیر هستند
شناسایی شده:

-o نام فایل خروجی را می دهد. پیش فرض کنسول است.

-i یک فایل ورودی ساده را به یک فایل ورودی شی گرا تبدیل کنید و نتیجه را بنویسید
به خروجی هیچ محاسباتی انجام نمی شود.

-messagegrp
A ParsedKeyVal مشخصات الف MessageGrp هدف - شی. پیش فرض بستگی به چگونگی آن دارد
MPQC گردآوری شد.

-memorygrp
A ParsedKeyVal مشخصات الف MemoryGrp هدف - شی. پیش فرض بستگی به چگونگی آن دارد
MPQC گردآوری شد.

-threadgrp
A ParsedKeyVal مشخصات الف ThreadGrp هدف - شی. پیش فرض بستگی به چگونگی آن دارد
MPQC گردآوری شد.

-l محدودیتی برای تعداد توابع پایه تعیین می کند. پیش فرض صفر است که به معنی یک است
تعداد نامحدودی از توابع پایه

-W دایرکتوری کاری را تنظیم می کند. پیش فرض دایرکتوری فعلی است.

-c ورودی و خروجی را بررسی کنید.

-v شماره نسخه را چاپ کنید.

-w اطلاعات گارانتی را چاپ کنید (گارانتی وجود ندارد).

-d اگر یک شی دیباگر در ورودی داده شده است، به محض اینکه اشکال زدا را اجرا کنید
MPQC شروع شده است.

-h لیستی از گزینه ها را چاپ کنید.

-f نام یک فایل ورودی شی گرا. پیش فرض mpqc.in است. این نمی تواند باشد
اگر فایل ورودی دیگری مشخص شده باشد استفاده می شود. این گزینه به عنوان ورودی هر دو منسوخ شده است
فرمت های فایل را می توان با نام فایل ورودی در خط فرمان بدون آن خواند
پرچم هر گزینه

برخی از محیط‌های MPI خط فرمان را به برنامه‌های برده منتقل نمی‌کنند، اما زمانی که آن را تامین می‌کنند
MPI_Init فراخوانی می شود. برای ایجاد MPQC در هنگام راه اندازی، به جای زمانی که
MPIMessageGrp ایجاد می شود، فایل اجرایی mpqc-mpi را نام ببرید.

محیط زیست متغیرها

MPQC به چهار متغیر محیطی برای راه اندازی ارتباطات و یافتن فایل های کتابخانه نگاه می کند.
کتابخانه ها و ابزارهای خاص ماشین برای اجرای موازی برنامه ها ممکن است به موارد دیگر نگاه کنند
متغیرهای محیطی نیز چهار موردی که در همه پلتفرم ها اعمال می شوند عبارتند از:

SCLIBDIR
نام دایرکتوری کتابخانه

MESSAGEGRP
A ParsedKeyVal مشخصات الف MessageGrp هدف - شی. پیش فرض بستگی به چگونگی آن دارد
MPQC گردآوری شد. را ببینید MessageGrp اسناد کلاس برای اطلاعات بیشتر

MEMORYGRP
A ParsedKeyVal مشخصات الف MemoryGrp هدف - شی. پیش فرض بستگی به چگونگی آن دارد
MPQC تدوین شد و MessageGrp در حال استفاده.

THREADGRP
A ParsedKeyVal مشخصات الف ThreadGrp هدف - شی. پیش فرض بستگی به چگونگی آن دارد
MPQC گردآوری شد.

به طور پیش‌فرض، MPQC سعی می‌کند ابتدا فایل‌های کتابخانه را در زیر شاخه lib پیدا کند
دایرکتوری نصب و سپس دایرکتوری کد منبع. اگر فایل های کتابخانه نمی توانند باشند
یافت شد، MPQC باید از مکان جدید با متغیر محیطی SCLIBDIR مطلع شود.

سه کلمه کلیدی دیگر اشیاء را مشخص می کنند. این کار با دادن یک مینی انجام می شود ParsedKeyVal ورودی
در یک رشته شی ناشناس است، یعنی هیچ کلمه کلیدی با آن مرتبط نیست. اینجاست
یک مثال:

setenv MESSAGEGRPShmMessageGrp>:(n = 4)'

به اشتراک گذاشته شده حافظه چند پردازنده با SYSV IPC

به طور پیش فرض، MPQC تنها بر روی یک CPU اجرا می شود. برای مشخص کردن بیشتر، می توانید a ShmMessageGrp
شی در خط فرمان موارد زیر mpqc را در چهار فرآیند اجرا می کند:

mpqc -messagegrp 'ShmMessageGrp>:(n = 4)' input_file

متناوبا، ShmMessageGrp شی را می توان به عنوان یک متغیر محیطی ارائه کرد:

setenv MESSAGEGRPShmMessageGrp>:(n = 4)'
mpqc input_file

اگر MPQC به طور غیرمنتظره ای از بین برود، بخش های حافظه مشترک و سمافورها در
دستگاه. اینها باید به سرعت تمیز شوند یا ممکن است از اجرای کارهای دیگر جلوگیری شود
با موفقیت. برای اینکه ببینید آیا شما هرکدام از این منابع را تخصیص داده اید، از دستور ipcs استفاده کنید.
خروجی چیزی شبیه به این خواهد بود:

وضعیت IPC از /dev/kmem از چهارشنبه 13 مارس 14:42:18 1996
T ID KEY MODE GROUP مالک
صف های پیام:
حافظه مشترک:
m 288800 0x00000000 --rw------- کاربر cljanss
سمافورها:
s 390 0x00000000 --ra------- کاربر cljanss
s 391 0x00000000 --ra------- کاربر cljanss

برای حذف منابع IPC استفاده شده توسط cljanss در مثال بالا در IRIX، تایپ کنید:

ipcrm -m 288800
ipcrm -s 390
ipcrm -s 391

و در لینوکس تایپ کنید:

ipcrm shm 288800
ipcrm sem 390
ipcrm sem 391

به اشتراک گذاشته شده حافظه چند پردازنده با POSIX موضوعات

به طور پیش فرض، MPQC تنها با یک رشته اجرا می شود. برای مشخص کردن بیشتر، می توانید a
PthreadThreadGrp شی در خط فرمان MPQC به اندازه بزرگ موازی نیست
وسعت با رشته ها همانطور که در مدل حافظه توزیع شده مرسوم تر است، بنابراین شما
ممکن است با استفاده از این تکنیک بهترین عملکرد را نداشته باشید. از سوی دیگر حافظه سربار
پایین تر است و نیازی به ارتباط بین فرآیندی نیست.

موارد زیر MPQC را در چهار رشته اجرا می کند:

mpqc -threadgrp 'PthreadThreadGrp>:(num_threads = 4)' input_file

متناوبا، PthreadThreadGrp شی را می توان به عنوان یک متغیر محیطی ارائه کرد:

setenv THREADGRP 'PthreadThreadGrp>:(n = 4)'
mpqc input_file

به اشتراک گذاشته شده OR توزیع شده حافظه چند پردازنده با لامپ ها

A MPIMessageGrp شی برای اجرا با استفاده از MPI استفاده می شود. تعداد گره های استفاده شده توسط
زمان اجرا MPI و به عنوان داده ورودی به آن مشخص نشده است MPIMessageGrp.

mpqc -messagegrp 'MPIMessageGrp>:()' input_file

متناوبا، MPIMessageGrp شی را می توان به عنوان یک متغیر محیطی ارائه کرد:

setenv MESSAGEGRPMPIMessageGrp>:()'
mpqc input_file

معمولاً برای شروع کارهای MPI به دستور خاصی نیاز است. معمولاً آن را mpirun می نامند.

INPUT

MPQC از دو فرمت ورودی پشتیبانی می کند. ورودی اولیه یک فرمت شی گرا است که
به کاربران امکان دسترسی به تمام گزینه های MPQC را می دهد. فرمت دوم امکان دسترسی به زیر مجموعه ای از
قابلیت های MPQCs را دارد، اما شهودی تر و یادگیری آسان تر است. به کاربران جدید توصیه می شود
با فرمت ساده شده شروع کنید MPQC را می توان برای تبدیل فرمت ساده شده به فرمت استفاده کرد
فرمت کامل شی گرا با گزینه -i.

ساده ورودی

قالب ورودی ساده شامل کلمات کلیدی است که به دنبال آن یک ":" به دنبال یک مقدار قرار می گیرد. در
کلمات کلیدی به حروف بزرگ و کوچک حساس هستند مقادیر ممکن است با گزینه های موجود در پرانتز اصلاح شوند.
به عنوان مثال، ورودی زیر یک بهینه سازی آب را با استفاده از چگالی انجام می دهد
تئوری عملکردی با تابعی تبادل همبستگی B3LYP:

% بهینه سازی B3LYP آب
بهینه سازی: بله
روش: KS (xc = B3LYP)
پایه: 3-21G*
مولکول:
O 0.172 0.000 0.000
H 0.745 0.000 0.754
H 0.745 0.000 -0.754

نظرات با % شروع می شود و تا انتهای خط ادامه می یابد. نام مجموعه پایه شامل
کاراکترهای خاص، مانند فاصله یا پرانتز، باید در داخل یک جفت دوبل نقل قول شوند
نقل قول ها کلمات کلیدی پذیرفته شده عبارتند از:

مولکول
انواع و مختصات اتم ها را می دهد. از گزینه های زیر می توان استفاده کرد

بور
مختصات در Bohr آورده شده است.

آنگستروم
مختصات در Angstroms آورده شده است.

بار
این گزینه را می توان پس از چهار برابر شدن "عنصر xyz" ارائه کرد. این را لغو می کند
بار روی اتم به عنوان مثال، (شارژ = 0) را می توان برای اتم های شبح در a داده شد
محاسبه تصحیح counterpoise

چندگانگی
تعدد مولکول را می دهد. پیش فرض 1 است.

بهینه سازی
اگر بله، پس از آن یک بهینه سازی انجام خواهد شد. پیش فرض خیر است. به شرح زیر
گزینه ها را می توان ارائه داد.

دکارتی
از مختصات دکارتی استفاده کنید.

داخلی
از مختصات داخلی استفاده کنید.

زائد
از مختصات داخلی اضافی استفاده کنید.

شیب
اگر بله، محاسبه گرادیان انجام خواهد شد. پیش فرض خیر است.

فرکانس
اگر بله، فرکانس ها بدست می آیند. پیش فرض خیر است.

بار
بار روی مولکول را مشخص می کند. پیش فرض 0 است.

روش
یخ های خاص روش. هیچ پیش فرضی وجود ندارد و مقادیر ممکن عبارتند از:

HF
هارتری-فوک. HF نامحدود در صورت تعدد > 1 استفاده می شود

RHF
Hartree-Fock محدود شده است.

UHF
نامحدود Hartree-Fock.

KS
کهن شام. KS نامحدود در صورت تعدد > 1 استفاده می شود

RKS
کوهن شام محدود شده است.

UKS
کوهن شام نامحدود.

MP2
تئوری اغتشاش مولر-پلست مرتبه دوم. فقط برای تعدد موجود است =
1.

ZAPT2
نظریه اغتشاش میانگین Z. فقط برای چندتایی > 1 در دسترس است. بدون گرادیان،
بهینه سازی یا فرکانس ها امکان پذیر است.

گزینه های زیر با روش های KS، RKS و UKS معتبر هستند:

شبکه
شبکه مورد استفاده برای ادغام های عددی را مشخص می کند. مقادیر زیر می تواند باشد
داده شده:

x درشت

درشت

متوسط

پایان

xfin

بسیار ریز

xc
تابع تبادل-همبستگی را مشخص می کند. هیچ پیش فرضی وجود ندارد. جدول را ببینید
la StdDenFunctional مستندات کلاس برای مقادیر ممکن

اساس
مجموعه پایه را مشخص می کند. هیچ پیش فرضی وجود ندارد. جدول را در GaussianBasisSet
مستندات کلاس برای مجموعه های پایه موجود.

شروع دوباره
برای راه اندازی مجدد بهینه سازی، روی بله تنظیم کنید. پیش فرض خیر است.

ایست بازرسی
برای ذخیره نشدن فایل های ایست بازرسی در حین بهینه سازی، روی نه تنظیم کنید. پیش فرض بله است.

تقارن
یخ های خاص نماد Schoenflies گروه نقطه ای مولکول است. پیش فرض است
خودکار، که باعث می شود برای یافتن زیرگروه Abelian بالاترین مرتبه برنامه ریزی شود
مولکول

سند
تعداد اوربیتال های اشغال شده مضاعف در هر نمایش تقلیل ناپذیر را نشان می دهد
در یک لیست پرانتز شده تقارن باید مشخص شود و خودکار نباشد. روش
باید محدود شود.

socc
تعداد اوربیتال های تک اشغال شده را در هر نمایش تقلیل ناپذیر نشان می دهد
در یک لیست پرانتز شده تقارن باید مشخص شود و خودکار نباشد. روش
باید محدود شود.

آلفا
تعداد اوربیتال های اشغال شده آلفا را در هر نمایش تقلیل ناپذیر نشان می دهد
در یک لیست پرانتز شده تقارن باید مشخص شود و خودکار نباشد. روش
باید نامحدود باشد

بتا
تعداد اوربیتال های اشغال شده بتا را در هر نمایش تقلیل ناپذیر در نشان می دهد
یک لیست پرانتز شده تقارن باید مشخص شود و خودکار نباشد. روش باید
بدون محدودیت باشد

منجمد_docc
تعداد اوربیتال های هسته منجمد را نشان می دهد. می تواند یک عدد صحیح یا a باشد
فهرست پرانتزی که اوربیتال‌های هسته منجمد را در هر نمایش کاهش‌ناپذیر نشان می‌دهد.
در مورد دوم تقارن باید داده شود و خودکار نباشد.

frozen_uocc
تعداد اوربیتال های مجازی منجمد را نشان می دهد. می تواند یک عدد صحیح یا a باشد
فهرست پرانتزی که اوربیتال های مجازی منجمد را در هر تقلیل ناپذیر نشان می دهد
نمایندگی. در مورد دوم تقارن باید داده شود و خودکار نباشد.

شی گرا ورودی

MPQC یک برنامه شی گرا است که مستقیماً به کاربر اجازه می دهد تا اشیایی را مشخص کند
MPQC سپس برای به دست آوردن انرژی ها، خواص و غیره دستکاری می کند. این باعث می شود ورودی بسیار زیاد شود
انعطاف پذیر، اما بسیار پیچیده است. با این حال، بیشتر محاسبات باید کاملاً شبیه به محاسبات باشد
از نمونه هایی که بعداً در این فصل آورده شده است. بهترین راه برای شروع استفاده از یکی از آنهاست
فایل های ورودی را به عنوان مثال وارد کرده و آن را برای رفع نیازهای شما تغییر دهید.

MPQC با ایجاد یک شروع می شود ParsedKeyVal شی که فایل ورودی مشخص شده در آن را تجزیه می کند
خط فرمان فرمت فایل ورودی در مستند شده است. این اساسا رایگان است
ورودی قالبی که کلمات کلیدی و گروه بندی منطقی کلمات کلیدی را با مقادیر مرتبط می کند. در
مقادیر می توانند اسکالر، آرایه یا اشیا باشند.

کلمات کلیدی شناسایی شده توسط MPQC با پیشوند mpqc شروع می شوند. یعنی باید تو در تو باشند
بین mpqc:( و a). متناوبا، هر کلمه کلیدی را می توان به صورت جداگانه پیشوند کرد
mpqc:. کلمات کلیدی اولیه در زیر آورده شده است. برخی از کلمات کلیدی اشیاء را مشخص می کنند، در
در این صورت شیء به مقدار بیشتری نیاز خواهد داشت ParsedKeyVal ورودی این اشیاء از
ورودی با استفاده از آنها ParsedKeyVal سازندگان این سازنده ها با آنها مستند شده اند
مستندات کد منبع برای کلاس

مول
این مهمترین کلمه کلیدی برای MPQC است. را مشخص می کند انرژی مولکولی هدف - شی.
این جسمی است که می داند چگونه انرژی یک مولکول را محاسبه کند. در
تخصص های انرژی مولکولی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از CLKS، HSOSKS، UKS،
CLHF, HSOSHF، UHF و MBPT2.

انتخاب کردن
این کلمه کلیدی باید برای بهینه سازی مشخص شود. یک را مشخص می کند بهینه سازی هدف - شی.
معمولا، QNewtonOpt برای یافتن حداقل ها و EFCOpt برای انتقال بهترین است
ایالت ها.

فرق
این کلمه کلیدی باید برای محاسبه فرکانس ها مشخص شود. الف را مشخص می کند
فرکانس های مولکولی هدف - شی.

موضوع
این یک شی از نوع را مشخص می کند ThreadGrp که می توان از آن به نفع خود استفاده کرد
ماشین های چند پردازنده ای با حافظه مشترک برای انواع خاصی از محاسبات. این کلمه کلیدی
را می توان با دادن آن لغو کرد ThreadGrp در محیط یا خط فرمان را ببینید
بخش اجرای MPQC برای اطلاعات بیشتر.

ایست بازرسی
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست باشد، بهینه سازی ها انجام خواهد شد
پس از هر بار تکرار پست بازرسی می شود. فایل ایست بازرسی کافی است .ckpt. پیشفرض
به پست بازرسی است

ذخیره دولت
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست باشد، حالات بهینه ساز و
اشیاء تابع موج پس از اتمام محاسبه ذخیره خواهند شد. فایل خروجی
پسوند .wfn است. پیش فرض ذخیره حالت است.

شروع دوباره
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست باشد، mpqc سعی خواهد کرد تا راه اندازی مجدد
محاسبه اگر فایل ایست بازرسی پیدا نشد، محاسبات به گونه ای ادامه می یابد
مقدار نادرست بود پیش فرض درست است.

restart_file
این نام فایلی را می دهد که اطلاعات راه اندازی مجدد از آن خوانده می شود. اگر فایل
نام به .wfn ختم می شود انرژی مولکولی شی بازیابی خواهد شد در غیر این صورت، بهینه سازی
شی بازیابی خواهد شد نام فایل پیش‌فرض با الحاق .ckpt به آن شکل می‌گیرد
نام فایل ورودی با حذف پسوند.

do_energy
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست باشد، محاسبه انرژی تک نقطه ای انجام خواهد شد
برای انجام شود انرژی مولکولی شی داده شده با کلمه کلیدی مول. پیش فرض است
درست است

do_gradient
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست است محاسبه گرادیان یک نقطه
برای انجام خواهد شد انرژی مولکولی شی داده شده با کلمه کلیدی مول. پیشفرض
نادرست است

بهینه سازی
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست باشد و کلمه کلیدی opt روی یک معتبر تنظیم شده باشد
مقدار، سپس یک بهینه سازی انجام خواهد شد. پیش فرض درست است.

write_pdb
مقدار این کلمه کلیدی Boolean است. اگر درست است یک فایل PDB با مولکولی
مختصات نوشته خواهد شد

نام فایل
مقدار این کلمه کلیدی رشته ای است که نامی می دهد که از کدام نقطه چک و
نام فایل های دیگر ساخته شده است. پیش فرض نام پایه فایل ورودی است.

print_timings
اگر این درست باشد، اطلاعات زمان بندی در پایان اجرا چاپ می شود. پیش فرض است
درست است

همچنین برخی از کلیدواژه های کاربردی وجود دارد که به mpqc برخی جزئیات فنی در مورد نحوه انجام آن را می گوید
محاسبات:

اشکال زدایی کردن
این کلمه کلیدی اختیاری a اشکالزدا شیئی که می تواند برای یافتن مشکل استفاده شود
اگر MPQC با یک خطای فاجعه بار مواجه شود.

matrixkit
این کلمه کلیدی اختیاری a SCMatrixKit تخصصی که برای تولید استفاده می شود
ماتریس هایی از نوع دلخواه پیش فرض a است ReplSCMatrixKit که تکرار می شود
ماتریس روی همه گره ها انتخاب های دیگر به طور کامل آزمایش نشده اند.

مثال ها

این ورودی مثال یک محاسبه Hartree-Fock روی آب انجام می دهد. در ادامه کل مطلب آمده است
ورودی، به دنبال آن تفکیک با توضیحات.

% این ورودی یک محاسبه Hartree-Fock روی آب انجام می دهد.
مولکولمولکول>: (
تقارن = C2V
واحد = آنگستروم
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.37000000 ]
H [ 0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
H [-0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
}
)
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
)
)

با یک نظر توصیفی شروع می کنیم. نظرات با ٪ شروع می شود. همه چیز از % تا
انتهای خط نادیده گرفته می شود.

% این ورودی یک محاسبه Hartree-Fock روی آب انجام می دهد.

حالا بیایید a را راه اندازی کنیم مولکول هدف - شی. نام جسم اول می آید، مولکول است.
سپس، در براکت های زاویه، نوع مولکول، که کلاس است، می آید مولکول.
کلمه کلیدی و نام کلاس با یک : دنبال می شود و سپس چندین قطعه ورودی گروه بندی می شوند
بین یک جفت پرانتز منطبق این پرانتزها حاوی اطلاعاتی هستند که
داده خواهد شد مولکول KeyVal سازنده

مولکولمولکول>: (

گروه نقطه مولکول مورد نیاز است. این کار با اختصاص تقارن به یک مورد انجام می شود
نماد Schoenflies غیر حساس که برای مقداردهی اولیه a استفاده می شود PointGroup هدف - شی. یک آبلی
باید از گروه نقطه استفاده شود.

تقارن = C2V

واحد پیش فرض مختصات دکارتی Bohr است. شما می توانید واحدهای دیگر را توسط
واحد اختصاص داده شده به رشته ای که برای مقداردهی اولیه a استفاده می شود واحد هدف - شی.

واحد = آنگستروم

در نهایت، اتم ها و مختصات داده شده است. این را می توان در جدول خلاصه ارائه کرد
نحو نشان داده شده در زیر سرفصل های جدول کلیدواژه های بین جفت اول هستند
براکت ها به دنبال آنها یک = و یک جفت براکت دیگر که حاوی داده ها هستند، می آیند.
اولین داده به اولین عنصر آرایه که مربوط به
عنوان اول، اتم. داده دوم به عنصر اول آرایه اختصاص داده می شود
مرتبط با عنوان دوم، هندسه، و غیره. در اینجا دومین مورد است
a vector: مختصات x، y و z اتم اول.

{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.37000000 ]
H [ 0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
H [-0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
}
)

بعد، یک شیء مجموعه پایه داده می شود.

اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)

اکنون بدنه اصلی ورودی را ارائه می دهیم. تمام کلمات کلیدی بعدی در گروه بندی خواهند شد
بخش mpqc ورودی (یعنی پیشوند هر کلمه کلیدی با mpqc :) خواهد بود.

mpqc: (

در مرحله بعد ما کلمه کلیدی mole را ارائه می دهیم که تخصص آن را ارائه می دهد انرژی مولکولی
کلاس در این مورد ما یک محاسبه Hartree-Fock پوسته بسته را انجام خواهیم داد. که با انجام می شود
یک شی از نوع CLHF. کلمات کلیدی که CLHF پذیرش همراه با مستندات ارائه شده است
برای CLHF کلاس، معمولاً در توضیح سازنده const RefKeyVal& برای
کلاس همچنین با CLHF مستندات فهرستی از کلاس های والد است. هر یک از والدین
کلاس ها نیز ممکن است ورودی داشته باشند. این ورودی با بقیه ورودی برای
کلاس کودک

خالCLHF>: (

خط بعدی مولکول مورد استفاده را مشخص می کند. دو نکته قابل توجه است، اول اینکه
این در واقع یک مرجع به مشخصات کامل مولکول در جای دیگری در ورودی است
فایل. $ نشان می دهد که این یک مرجع است و کلمه کلیدی پس از $ همان است
محل واقعی مولکول : در مقابل کلمه کلیدی به این معنی است که کلمه کلیدی است
نه نسبت به مکان فعلی در ورودی، بلکه نسبت به ریشه
درخت کلمات کلیدی بنابراین، این خط مولکولی را که در بالا مشخص شد می گیرد. در
شیء مولکولی می‌توانست در اینجا قرار گیرد، اما اغلب لازم است که چندین مورد
اشیاء دقیقاً به همان شی اشاره دارند و این فقط با استفاده از منابع قابل انجام است.

نکته دوم این است که اگر به مستندات برای CLHF، خواهید دید که آن را
کلمه کلیدی مولکولی را نمی خواند با این حال، اگر کلاس‌های والد آن را تا
انرژی مولکولی، خواهید دید که مولکول واقعا خوانده شده است.

مولکول = $:مولکول

همانطور که به مولکول دادیم، مجموعه پایه را با کلمه کلیدی پایه به صورت زیر مشخص کنید:

اساس = $: پایه

حالا پرانتزهایی که در بالا باز کردیم را می بندیم و کارمان تمام می شود.

)
)

نمونه شی گرا ورودی فایل ها

ساده ترین راه برای شروع کار با mpqc این است که با یکی از ورودی های نمونه شروع کنید
تقریباً با مشکل شما مطابقت دارد تمام ورودی های نمونه نشان داده شده در اینجا را می توان در
دایرکتوری src/bin/mpqc/samples.

هارتری-فوک انرژی
ورودی زیر انرژی هارتری-فوک آب را محاسبه می کند.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C2V
واحد = آنگستروم
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.37000000 ]
H [ 0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
H [-0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
حافظه = 16000000
)
)

MP2 انرژی
ورودی زیر انرژی MP2 آب را محاسبه می کند.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C2V
واحد = آنگستروم
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.37000000 ]
H [ 0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
H [-0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالMBPT2>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
حافظه = 16000000
٪ تابع موج مرجع
مرجعCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
حافظه = 16000000
)
)
)

هارتری-فوک بهینه سازی
ورودی زیر هندسه آب را با استفاده از روش شبه نیوتن بهینه می کند.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C2V
واحد = آنگستروم
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.37000000 ]
H [ 0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
H [-0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '6-31G*'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
)
)
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنQNewtonOpt>: (
تابع = $..:mole
به روز رسانیبه روز رسانی BFGSU>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

بهینه سازی با a محاسبه حدس حصیر
ورودی زیر هندسه آب را با استفاده از روش شبه نیوتن بهینه می کند. در
حدس بزنید هسین در سطح پایین‌تری از تئوری محاسبه خواهد شد.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C2V
واحد = آنگستروم
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.37000000 ]
H [ 0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
H [-0.78000000 0.00000000 -0.18000000 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '6-31G*'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
)
)
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
guess_hessianFinDispMolecular Hessian>: (
مولکول = $:مولکول
only_totally_symmetric = بله
eliminim_cubic_terms = خیر
ایست بازرسی = خیر
انرژیCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
حافظه = 16000000
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '3-21G'
مولکول = $:مولکول
)
)
)
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنQNewtonOpt>: (
تابع = $..:mole
به روز رسانیبه روز رسانی BFGSU>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

بهینه سازی با استفاده از نیوتن روش
ورودی زیر هندسه آب را با استفاده از روش نیوتن بهینه می کند. در
Hessian در هر مرحله در بهینه سازی محاسبه می شود. با این حال، محاسبه مجدد هسی
معمولا ارزش هزینه را ندارد. سعی کنید از Hessian محاسبه شده به عنوان حدس Hessian برای a استفاده کنید
روش شبه نیوتنی قبل از توسل به بهینه سازی نیوتن.

% Emacs باید از -*- استفاده کند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = c2v
واحد = آنگستروم
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.00000000 0.00000000 0.36937294 ]
H [ 0.78397590 0.00000000 -0.18468647 ]
H [-0.78397590 0.00000000 -0.18468647 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '3-21G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
راه اندازی مجدد = خیر
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
)
)
do_energy = نه
do_gradient = خیر
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
حافظه = 16000000
coor = $..:coor
guess_wavefunctionCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
کل_شارژ = 0
اساسGaussianBasisSet>: (
مولکول = $:مولکول
نام = 'STO-3G'
)
حافظه = 16000000
)
حصیرFinDispMolecular Hessian>: (
only_totally_symmetric = بله
eliminim_cubic_terms = خیر
ایست بازرسی = خیر
)
)
بهینه سازی = بله
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردن : (
print_hessian = بله
max_iterations = 20
تابع = $..:mole
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

هارتری-فوک فرکانس
ورودی زیر فرکانس‌های Hartree-Fock را با جابجایی‌های محدود محاسبه می‌کند. آ
آنالیز ترمودینامیکی نیز انجام خواهد شد. اگر ورودی بهینه سازی نیز ارائه شود،
سپس ابتدا بهینه سازی و سپس فرکانس ها اجرا می شود.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C1
{ اتم هندسه } = {
O [ 0.0000000000 0.0000000000 0.8072934188 ]
H [ 1.4325589285 0.0000000000 -0.3941980761 ]
H [-1.4325589285 0.0000000000 -0.3941980761 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
حافظه = 16000000
)
درصد ورودی فرکانس ارتعاشی
فرکانسفرکانس های مولکولی>: (
مولکول = $:مولکول
)
)

دادن مختصات و a حدس حصیر
مثال زیر چندین ویژگی را نشان می دهد که واقعا مستقل هستند. متغیر
مختصات به جای اینکه به طور خودکار تولید شوند به صراحت داده می شوند. این به خصوص است
زمانی مفید است که یک حدس هسین ارائه شود، همانطور که در اینجا وجود دارد. این Hessian، به عنوان داده شده توسط
کاربر، کامل نیست و QNewtonOpt شی با استفاده از مقادیر از دست رفته را پر می کند
حدس Hessian ارائه شده توسط انرژی مولکولی هدف - شی. همچنین مختصات ثابت هستند
در این ورودی نمونه داده شده است.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C1
{ اتم هندسه } = {
H [0.088 2.006 1.438]
O [ 0.123 3.193 0.000 ]
H [ 0.088 2.006 -1.438 ]
O [ 4.502 5.955 -0.000 ]
H [ 2.917 4.963 -0.000 ]
H [ 3.812 7.691 -0.000 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
)
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
extra_bonds = [ 2 5 ]
)
% از اینها به جای مختصات تولید شده استفاده کنید
متغیرSetIntCoor>: [
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 2 5 ] )
<BendSimpleCo>:( اتم = [ 2 5 4 ] )
: (اتم = [ 5 2 1 3 ] )
<SumIntCoor>: (
هماهنگ: [
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 1 2 ] )
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 2 3 ] )
]
ضریب = [ 1.0 1.0 ]
)
<SumIntCoor>: (
هماهنگ: [
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 4 5 ] )
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 4 6 ] )
]
ضریب = [ 1.0 1.0 ]
)
<BendSimpleCo>:( اتم = [ 1 2 3 ] )
<BendSimpleCo>:( اتم = [ 5 4 6 ] )
]
% اینها به هر حال با تقارن ثابت می شوند،
درست شدSetIntCoor>: [
<SumIntCoor>: (
هماهنگ: [
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 1 2 ] )
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 2 3 ] )
]
ضریب = [ 1.0 -1.0 ]
)
<SumIntCoor>: (
هماهنگ: [
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 4 5 ] )
<StreSimpleCo>:( اتم = [ 4 6 ] )
]
ضریب = [ 1.0 -1.0 ]
)
<TorsSimpleCo>:( اتم = [ 2 5 4 6 ] )
:( اتم = [ 3 2 6 4 ] )
:( اتم = [ 1 2 6 4 ] )
]
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنQNewtonOpt>: (
تابع = $..:mole
به روز رسانیبه روز رسانی BFGSU>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
٪ در مختصات داخلی یک حدس جزئی هسین می دهد
% عناصر از دست رفته به طور خودکار پر می شوند
هسین = [
[0.0109261670]
[ -0.0004214845 0.0102746106 ]
[ -0.0008600592 0.0030051330 0.0043149957 ]
[0.0 0.0 0.0]
[0.0 0.0 0.0]
[0.0 0.0 0.0]
[0.0 0.0 0.0]
]
)
)

بهینه سازی با a هیدروژن اوراق قرضه
مولد مختصات داخلی خودکار اگر نتواند به اندازه کافی زائد پیدا کند از کار می افتد
مختصات داخلی در این حالت، مولد مختصات داخلی باید به صراحت باشد
همانطور که در زیر نشان داده شده است، در ورودی ایجاد شده و اطلاعات اتصال اضافی داده می شود.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = C1
{ اتم هندسه } = {
H [0.088 2.006 1.438]
O [ 0.123 3.193 0.000 ]
H [ 0.088 2.006 -1.438 ]
O [ 4.502 5.955 -0.000 ]
H [ 2.917 4.963 -0.000 ]
H [ 3.812 7.691 -0.000 ]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = 'STO-3G'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
)
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
% یک مولد مختصات داخلی می دهد که در مورد آن می داند
% پیوند هیدروژنی بین اتم های 2 و 5
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
extra_bonds = [ 2 5 ]
)
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنQNewtonOpt>: (
تابع = $..:mole
به روز رسانیبه روز رسانی BFGSU>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

درست شد هماهنگ كردن بهینه سازی
این مثال نشان می دهد که چگونه مختصات داخلی را در یک بهینه سازی به طور انتخابی اصلاح کنیم. هر
تعداد مختصات مستقل خطی را می توان ارائه داد. این مختصات باید باقی بماند
به طور خطی مستقل در سراسر بهینه سازی، شرایطی که ممکن است از آن زمان وجود نداشته باشد
مختصات می تواند غیر خطی باشد.

به طور پیش فرض، مقادیر مختصات ثابت اولیه از هندسه دکارتی گرفته می شود
داده شده توسط مولکول هدف - شی؛ با این حال، مولکول به درونی جابجا خواهد شد
مقادیر مختصات داده شده با مختصات داخلی ثابت کلمه کلیدی if have_fixed_values
همانطور که در این مثال نشان داده شده است روی true تنظیم شده است. در این مورد، هندسه دکارتی اولیه
باید به طور منطقی به هندسه اولیه مورد نظر و تمام متغیر نزدیک باشد
مختصات در طول جابجایی اولیه به مقادیر اصلی خود منجمد می شوند.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = CS
{ اتم هندسه } = {
H [3.04 -0.69 -1.59]
H [3.04 -0.69 1.59]
N [ 2.09 -0.48 -0.00 ]
C [-0.58 -0.15 0.00 ]
H [-1.17 1.82 0.00]
H [-1.41 -1.04 -1.64]
H [-1.41 -1.04 1.64]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '4-31G*'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
)
have_fixed_values ​​= بله
درست شدSetIntCoor>: [
: ( مقدار = -0.1
label = 'N-inversion'
اتم = [4 3 2 1] )
]
)
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنQNewtonOpt>: (
max_iterations = 20
تابع = $..:mole
به روز رسانیبه روز رسانی BFGSU>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

انتقال دولت بهینه سازی
این مثال یک بهینه سازی حالت گذار از وارونگی N در حالت استفاده را نشان می دهد
ذیل. هندسه اولیه با انجام چند بهینه سازی مختصات ثابت به دست آمد
در امتداد مختصات وارونگی

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = CS
{ اتم هندسه } = {
H [3.045436 -0.697438 -1.596748]
H [3.045436 -0.697438 1.596748]
N [ 2.098157 -0.482779 -0.000000 ]
C [-0.582616 -0.151798 0.000000 ]
H [-1.171620 1.822306 0.000000]
H [-1.417337 -1.042238 -1.647529]
H [-1.417337 -1.042238 1.647529]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '4-31G*'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
)
دنبال کرد = [ 'N-inversion' 4 3 2 1 ]
)
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنEFCOpt>: (
transition_state = بله
mode_following = بله
max_iterations = 20
تابع = $..:mole
به روز رسانیPowell Update>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

انتقال دولت بهینه سازی با a محاسبه حدس حصیر
این مثال یک بهینه سازی حالت گذار از وارونگی N در حالت استفاده را نشان می دهد
ذیل. هندسه اولیه با انجام چند بهینه سازی مختصات ثابت به دست آمد
در امتداد مختصات وارونگی حدس تقریبی Hessian محاسبه خواهد شد که باعث می شود
بهینه سازی در این مورد بسیار سریعتر همگرا می شود.

% emacs باید از -*- استفاده کنند KeyVal -*- حالت
% مشخصات مولکول
مولکولمولکول>: (
تقارن = CS
{ اتم هندسه } = {
H [3.045436 -0.697438 -1.596748]
H [3.045436 -0.697438 1.596748]
N [ 2.098157 -0.482779 -0.000000 ]
C [-0.582616 -0.151798 0.000000 ]
H [-1.171620 1.822306 0.000000]
H [-1.417337 -1.042238 -1.647529]
H [-1.417337 -1.042238 1.647529]
}
)
٪ مشخصات مجموعه پایه
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '4-31G*'
مولکول = $:مولکول
)
mpqc: (
ایست بازرسی = خیر
savestate = خیر
% مختصات مولکولی برای بهینه سازی
coorSymmMolecularCoor>: (
مولکول = $:مولکول
ژنراتورIntCoorGen>: (
مولکول = $:مولکول
)
دنبال کرد = [ 'N-inversion' 4 3 2 1 ]
)
روش % برای محاسبه انرژی مولکول
خالCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
اساس = $: پایه
coor = $..:coor
حافظه = 16000000
guess_hessianFinDispMolecular Hessian>: (
مولکول = $:مولکول
only_totally_symmetric = بله
eliminim_cubic_terms = خیر
ایست بازرسی = خیر
انرژیCLHF>: (
مولکول = $:مولکول
حافظه = 16000000
اساسGaussianBasisSet>: (
نام = '3-21G'
مولکول = $:مولکول
)
)
)
)
٪ شی بهینه ساز برای هندسه مولکولی
انتخاب کردنEFCOpt>: (
transition_state = بله
mode_following = بله
max_iterations = 20
تابع = $..:mole
به روز رسانیPowell Update>: ()
همگرایی : (
دکارتی = بله
انرژی = $..:..:mole
)
)
)

با استفاده از خدمات onworks.net از mpqc آنلاین استفاده کنید