|
|
Пишет wasserstrahl (![[info]](http://lj.rossia.org/img/userinfo.gif){kind=small} wasserstrahl)@ 2015-11-15 00:30:00 |
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
| Entry tags: | cp2k, it, linux, лабораторія, наука |
CP2K: анализ результатов оптимизации LSD
В продолжение к http://lj.rossia.org/users/wasserst
Итак, что мы получили на выходе (файлы из моего расчета приведены по ссылке https://mega.nz/#F!oQJ00bjY!wAFcNt6f5eC
1. "Протокол" расчета (output-файл) opt_LSD.out, содержащий информацию о ходе и результатах расчета.
2. Файл opt_LSD-pos-1.xyz, содержащий траекторию изменения геометрии молекулы в процессе оптимизации.
3. Несколько файлов *.restart --- это файлы "сохранения", позволяющие в случае прерывания выполнения программы перезапустить расчет не с начала, а с одного из последних достигнутых этапов.
4. Соответствующие им файлы *.wfn --- это волновые функции, полученные в результате решения ССП, которые также могут быть прочитаны, проанализированы и использованы.
5. Файл opt_LSD-BFGS.Hessian, содержащий приближение гессиана, полученное в ходе оптимизации геометрии с помощью алгоритма Бройдена-Флетчера-Гольдфарба-Шанно (BFGS), используемого в CP2K по умолчанию.
Output-файл.
Начинается преамбулой с указанием ряда технической информации, включая версию программы, флаги компиляции, некоторые параметры расчета, включая исходную геометрию, выбранный метод и т.д.
Далее начинается процедура оптимизации геометрии:
******************************************************************************* *** STARTING GEOMETRY OPTIMIZATION *** *** BFGS *** *******************************************************************************
Последующая часть output'а состоит из набора однообразных фрагментов, каждый из которых соответствует очередному шагу поиска равновесной геометрии.
Техническая информация:
--------------------------
OPTIMIZATION STEP: 2
--------------------------
DISTRIBUTION OF THE NEIGHBOR LISTS
Total number of particle pairs: 1194
Total number of matrix elements: 7413
Average number of particle pairs: 1194
Maximum number of particle pairs: 1194
Average number of matrix element: 7413
Maximum number of matrix elements: 7413
Number of electrons: 126
Number of occupied orbitals: 63
Number of molecular orbitals: 63
Number of orbital functions: 121
Number of independent orbital functions: 121
Parameters for the always stable predictor-corrector (ASPC) method:
ASPC order: 0
B(1) = 2.000000
B(2) = -1.000000
Extrapolation method: ASPC
Итеративное решение ССП и его результаты:
SCF WAVEFUNCTION OPTIMIZATION
----------------------------------- OT ---------------------------------------
Minimizer : CG : conjugate gradient
Preconditioner : FULL_SINGLE_INVERSE : inversion of
H + eS - 2*(Sc)(c^T*H*c+const)(Sc)^T
Precond_solver : DEFAULT
Line search : 2PNT : 2 energies, one gradient
stepsize : 0.08000000 energy_gap : 0.08000000
eps_taylor : 0.10000E-15 max_taylor : 4
----------------------------------- OT ---------------------------------------
Step Update method Time Convergence Total energy Change
------------------------------------------------------------------------------
1 OT CG 0.80E-01 0.6 0.00499787 -132.9638373426 -1.33E+02
2 OT LS 0.25E+00 0.0 -132.9766523882
3 OT CG 0.25E+00 0.2 0.00248243 -132.9877867426 -2.39E-02
4 OT LS 0.27E+00 0.2 -132.9941400844
5 OT CG 0.27E+00 0.2 0.00111336 -132.9941768872 -6.39E-03
6 OT LS 0.25E+00 0.7 -132.9953375248
7 OT CG 0.25E+00 0.2 0.00057071 -132.9953490620 -1.17E-03
8 OT LS 0.26E+00 0.1 -132.9956695813
9 OT CG 0.26E+00 0.2 0.00029537 -132.9956701023 -3.21E-04
10 OT LS 0.22E+00 0.2 -132.9957389738
11 OT CG 0.22E+00 0.2 0.00013662 -132.9957418191 -7.17E-05
12 OT LS 0.23E+00 0.2 -132.9957580814
13 OT CG 0.23E+00 0.2 0.00006623 -132.9957581399 -1.63E-05
14 OT LS 0.24E+00 0.1 -132.9957620855
15 OT CG 0.24E+00 0.2 0.00003683 -132.9957620888 -3.95E-06
16 OT LS 0.31E+00 0.2 -132.9957635908
17 OT CG 0.31E+00 0.2 0.00002360 -132.9957636744 -1.59E-06
18 OT LS 0.31E+00 0.1 -132.9957643309
19 OT CG 0.31E+00 0.2 0.00001652 -132.9957643309 -6.57E-07
20 OT LS 0.28E+00 0.2 -132.9957646181
21 OT CG 0.28E+00 0.2 0.00001146 -132.9957646215 -2.91E-07
22 OT LS 0.29E+00 0.2 -132.9957647646
23 OT CG 0.29E+00 0.3 0.00000792 -132.9957647647 -1.43E-07
*** SCF run converged in 23 steps ***
Core-core repulsion energy [eV]: 27310.25943600658138
Core Hamiltonian energy [eV]: -5778.36888981168067
Two-electron integral energy [eV]: -50301.77870500837162
Electronic energy [eV]: -30929.25824231586739
Total energy [eV]: -3618.99880630928556
Atomic reference energy [eV]: 3619.16398738078260
Heat of formation [kcal/mol]: 3.80916630197567
outer SCF iter = 1 RMS gradient = 0.79E-05 energy = -132.9957647647
outer SCF loop converged in 1 iterations or 23 steps
Далее следует анализ распределения зарядов по Малликену (сами посмотрите), после него --- суммарная информация по шагу и сравнение результатов с допусками. Этап расчета градиента при таких настройках вывода не озвучивается.
ENERGY| Total FORCE_EVAL ( QS ) energy (a.u.): -132.995764830868666 -------- Informations at step = 2 ------------ Optimization Method = BFGS Total Energy = -132.9957648309 Real energy change = -0.0030547509 Predicted change in energy = -0.0061894953 Scaling factor = 0.0000000000 Step size = 0.1108009430 Trust radius = 0.4724315332 Decrease in energy = YES Used time = 5.079 Convergence check : Max. step size = 0.1108009430 Conv. limit for step size = 0.0030000000 Convergence in step size = NO RMS step size = 0.0230440603 Conv. limit for RMS step = 0.0015000000 Convergence in RMS step = NO Max. gradient = 0.0102268176 Conv. limit for gradients = 0.0004500000 Conv. for gradients = NO RMS gradient = 0.0033158036 Conv. limit for RMS grad. = 0.0003000000 Conv. for gradients = NO ---------------------------------------------------
Поскольку критерии сходимости не достигнуты, начинается следующий шаг.
После достижения критериев выполняется еще один процесс решения ССП в равновесной точке, выводит финальную электронную энергию:
ENERGY| Total FORCE_EVAL ( QS ) energy (a.u.): -132.999805724373459
После чего выводит статистическую информацию, подборку ссылок на статьи по методам, использованным в расчете (важно и удобно!) и завершается.
Траектория изменения геометрии.
Файл opt_LSD-pos-1.xyz состоит из набора XYZ-файлов (слепленных в один), каждый из которых описывает геометрию на соответсвующем шаге оптимизации. Этот файл можно просмотреть в текстовом редакторе (и, например, скопировать из него последнюю --- равновесную --- геометрию), а также можно открыть в Avogadro и анимировать движение к равновесию: для этого нужно выполнить avogadro opt_LSD-pos-1.xyz, после чего выбрать Меню --- Расширения --- Анимация и в появившемся окошке открыть тот же файл еще раз. После чего можно автоматически (работает не везде) или вручную ползунком анимировать изменение геометрии в процессе оптимизации. Можно также сохранить это как видео, только нужно установить на систему пакеты povray и mencoder. Пример видео приведен в каталоге с файлами расчета.
