计算化学公社

标题: 无意间发现ADF可以算双杂化和MP2了 [打印本页]

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 10:35
标题: 无意间发现ADF可以算双杂化和MP2了
本来只是随便看看文献，突然看到一篇 Double hybrid DFT calculations with Slater type orbitals (J. Comput. Chem. 2020, 41, 1660)

然后去ADF的主页上看了下，发现在2019.3版本中加入了MP2和双杂化泛函，支持的双杂化泛函还不少，以及DFT-D4校正的功能，简直进步神速。

不过考虑价格还是太高了功能也还是很局限。。。。。

作者
Author: biogon 时间: 2020-10-12 10:38
本帖最后由 biogon 于 2020-10-12 10:41 编辑

还是差得远，另外杂化泛函的解析Hessian支持了吗没有独占的特色功能注定还是那个样子

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 10:41

biogon 发表于 2020-10-12 10:38
还是差得远，另外杂化泛函的解析Hessian支持了吗

并没有。。。。。还是只支持纯泛函的

作者
Author: biogon 时间: 2020-10-12 10:45

喵星大佬发表于 2020-10-12 10:41
并没有。。。。。还是只支持纯泛函的

那这程序有鬼用

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 10:50
本帖最后由喵星大佬于 2020-10-12 10:53 编辑

biogon 发表于 2020-10-12 10:45
那这程序有鬼用

emmmmmm

这么说也没啥错就是了。。。。。

只能说比之前稍微有点用吧，算双杂化好歹是有RI的

不过实在对不起那个价格，双杂化有ORCA基本上也够了，实在钱多买个Q-Chem应该也值多了，有时候感觉Q-Chem从某种程度上说是个容易用一点的速度快一点的Gamess

作者
Author: biogon 时间: 2020-10-12 12:54

喵星大佬发表于 2020-10-12 10:50
emmmmmm

这么说也没啥错就是了。。。。。

单参考感觉收费软件买个高斯加上其他一堆免费软件就够用了，不能用高斯的话用Q-Chem说实话还可以

前几日高斯算了个300多原子的体系振动分析用了一天多，要是没解析hessian想想都可怕

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 13:23
本帖最后由喵星大佬于 2020-10-12 13:25 编辑

biogon 发表于 2020-10-12 12:54
单参考感觉收费软件买个高斯加上其他一堆免费软件就够用了，不能用高斯的话用Q-Chem说实话还可以

前几 ...

这么说起来高斯在高阶导数上还真的是非常牛逼的，Q-Chem直到最近两个版本才支持meta-GGA的解析Hessian，meta-GGA做TDDFT的解析梯度和Hessian，不过Q-Chem的TDDFT解析Hessian可以带CPCM溶剂模型，这点倒是还不错，而且从最近的小版本看阿Q进步还是很快的，至少应该说是跟那个价格还是配得上的。

作者
Author: 冰释之川 时间: 2020-10-12 13:25

喵星大佬发表于 2020-10-12 13:23
这么说起来高斯在高阶导数上还真的是非常牛逼的，Q-Chem直到最近两个版本才支持meta-GGA的解析Hessian，m ...

G16 不是支持TDDFT解析Hessian带PCM的么……Q-Chem这方面没优势吧

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 13:26

冰释之川发表于 2020-10-12 13:25
G16 不是支持TDDFT解析Hessian带PCM的么……Q-Chem这方面没优势吧

啊？我咋记得不能带溶剂模型的。。。。我去看看手册

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 13:59

冰释之川发表于 2020-10-12 13:25
G16 不是支持TDDFT解析Hessian带PCM的么……Q-Chem这方面没优势吧

还真是支持的，线性响应溶剂模型。。。。云了

作者
Author: indec 时间: 2020-10-12 14:37
也别说 ADF 一无是处，用了这么多年，真没遇到过 ADF 收敛失败的案例。Gaussian ORCA 都有过，但 ADF 一次都没。有时候某些体系在 G O 里怎么调都很难收敛，放 ADF 里就会有奇效。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 14:41

indec 发表于 2020-10-12 14:37
也别说 ADF 一无是处，用了这么多年，真没遇到过 ADF 收敛失败的案例。Gaussian ORCA 都有过，但 ADF 一次 ...

但是这也没法把收敛的波函数弄出来给G O做初猜啊

作者
Author: liyuanhe211 时间: 2020-10-12 14:52

indec 发表于 2020-10-12 14:37
也别说 ADF 一无是处，用了这么多年，真没遇到过 ADF 收敛失败的案例。Gaussian ORCA 都有过，但 ADF 一次 ...

印象中有人说过ADF做SCF得收敛限是1E-6和1E-5，然后收敛失败了之后会直接给降到1E-3，出一个Warning不管了，直接往下算，不知道是不是这样的？

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 14:55

liyuanhe211 发表于 2020-10-12 14:52
印象中有人说过ADF做SCF得收敛限是1E-6和1E-5，然后收敛失败了之后会直接给降到1E-3，出一个Warning不管 ...

这种事情orca也干，用双杂化的时候有SCF没收敛直接往后算然后中间有个warning说后面的性质不可信

作者
Author: liyuanhe211 时间: 2020-10-12 14:56

喵星大佬发表于 2020-10-12 14:55
这种事情orca也干，用双杂化的时候有SCF没收敛直接往后算然后中间有个warning说后面的性质不可信

所以要SCFConvForced

作者
Author: 冰释之川 时间: 2020-10-12 15:22
ORCA 4.2.1 版本里跑post-HF或者双杂化，好像SCF不收敛后就自动终止了

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 15:24

冰释之川发表于 2020-10-12 15:22
ORCA 4.2.1 版本里跑post-HF或者双杂化，好像SCF不收敛后就自动终止了

就是4.2.1，我前两天才跑的，PWPB95-D3(BJ)，SCF没收敛(后来用VerySlowConv收敛了)就直接开始mp2了

作者
Author: biogon 时间: 2020-10-12 16:27

喵星大佬发表于 2020-10-12 13:23
这么说起来高斯在高阶导数上还真的是非常牛逼的，Q-Chem直到最近两个版本才支持meta-GGA的解析Hessian，m ...

睾斯TDDFT的解析hessian能用PCM的

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 16:50

biogon 发表于 2020-10-12 16:27
睾斯TDDFT的解析hessian能用PCM的

我看到了，激发态算的少，一般就算个垂直激发，云了

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-12 17:08
如果一个量子化学程序从来不报错，那个程序一定是个坑爹程序！
报喜不报忧的东西能是好东西么
所以像***程序从来不报***错这种说法没有任何意义，得自行检查输出文件弄清楚是什么情况，是程序的算法真鲁棒还是只是在蒙蔽用户的双眼

阿道夫虽然零零碎碎的东西加的很快，但是底子实在不行。很多功能都不能结合杂化泛函用，不支持纯泛函以外的解析Hessian（我上次看的时候甚至连PW91的解析Hessian都没有）

其实只要有HF/杂化泛函轨道信息，支持MP2和B2PLYP等简单双杂化泛函都是小儿科的事。然而阿道夫的杂化泛函速度明显比纯泛函差得多，支持双杂化也没多大意义（也就是对原阿道夫用户有点用），速度肯定远不及Gaussian，更被ORCA开RI时吊打。至于双杂化的解析梯度就更别提了，没指望，而Gaussian都支持双杂化的解析Hessian了。

作者
Author: biogon 时间: 2020-10-12 17:21

喵星大佬发表于 2020-10-12 15:24
就是4.2.1，我前两天才跑的，PWPB95-D3(BJ)，SCF没收敛(后来用VerySlowConv收敛了)就直接开始mp2了

这是用了什么关键词了吧，正常按理说是不收敛直接就停了

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 17:32

biogon 发表于 2020-10-12 17:21
这是用了什么关键词了吧，正常按理说是不收敛直接就停了

额，我直接用的Multiwfn产生的单点文件。。。。都没改。。。。我看到输出文件的时候也很奇怪咋回事

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-12 18:16

sobereva 发表于 2020-10-12 17:08
如果一个量子化学程序从来不报错，那个程序一定是个坑爹程序！
报喜不报忧的东西能是好东西么
所以像*** ...

可能鸭梨比较大的是Dmol

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-12 20:57

喵星大佬发表于 2020-10-12 18:16
可能鸭梨比较大的是Dmol

Dmol已经破罐子破摔了，这不MS大东家买了TM，看看未来可能搞一个TM的gui进MS，然后Dmol就彻底凉快去了

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-13 01:18

chrinide 发表于 2020-10-12 20:57
Dmol已经破罐子破摔了，这不MS大东家买了TM，看看未来可能搞一个TM的gui进MS，然后Dmol就彻底凉快去了

淘宝猫啊，本身知名度很低啊，进了MS会火？我觉得除了会涨价

emmmmm

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-13 07:05

喵星大佬发表于 2020-10-13 01:18
淘宝猫啊，本身知名度很低啊，进了MS会火？我觉得除了会涨价emmmmm

MS曾经日子难过的的时候，把图形界面单独拿来学术免费过，现在找不到下载链接。不过MS的建模能力目前看还是无人能比的，但是从价格看，的确溢价太多。还有新加坡一帮人搞的那个QW/ATK，建模能力不错，也是死贵死贵，现在又把免费的GPAW给整合进去拿来卖钱了，他们的套路也简单，就是給各种软件做GUI卖钱，曾经有段时间像这样的软件公司特别多，现在少多了。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-13 08:30

chrinide 发表于 2020-10-13 07:05
MS曾经日子难过的的时候，把图形界面单独拿来学术免费过，现在找不到下载链接。不过MS的建模能力目前看还 ...

ms的建模主要还是周期性体系吧，分子体系的建模方法ms和IQmol差不多，而且分子体系还是gv用着顺手，IQmol建模也不错，图比gv好看点是真的，再就是是免费的

作者
Author: TDHFjiang 时间: 2020-10-21 09:22

liyuanhe211 发表于 2020-10-12 14:56
所以要SCFConvForced

你好，如果我指定了TightSCF, 还会有这种问题？（SCF未收敛，直接往后算？）

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-21 11:00

TDHFjiang 发表于 2020-10-21 09:22
你好，如果我指定了TightSCF, 还会有这种问题？（SCF未收敛，直接往后算？）

可能不是TightSCF的问题，我也不知道为什么会发生这种事情，之后也没碰到过

作者
Author: Jasminer 时间: 2020-10-28 09:51

chrinide 发表于 2020-10-12 20:57
Dmol已经破罐子破摔了，这不MS大东家买了TM，看看未来可能搞一个TM的gui进MS，然后Dmol就彻底凉快去了

他们现在主要是把TM和Cosmo往一块凑，卖点是速度。
是不是感觉tm缺周期性这一块儿，和M＄有些不搭

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-28 12:26

sobereva 发表于 2020-10-12 17:08
如果一个量子化学程序从来不报错，那个程序一定是个坑爹程序！
报喜不报忧的东西能是好东西么
所以像*** ...

感觉ADF算杂化泛函的出路还是在于把交换项做得特别粗糙，比如用一个很小的高斯基去拟合Slater基，再用这个很小的高斯基做交换项。

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-28 13:17

Jasminer 发表于 2020-10-28 09:51
他们现在主要是把TM和Cosmo往一块凑，卖点是速度。
是不是感觉tm缺周期性这一块儿，和M＄有些不搭

据最近某测试，TM的PBC速度（能量和梯度）比大名鼎鼎CRYSTAL还要快很多，按TM组的技术代码能力，估计PBC应该可以做得非常好，1000%肯定比GS的鸡肋PBC好

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-28 13:37

wzkchem5 发表于 2020-10-28 12:26
感觉ADF算杂化泛函的出路还是在于把交换项做得特别粗糙，比如用一个很小的高斯基去拟合Slater基，再用这 ...

没有GTO吧，数值积分的。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-28 13:41

wzkchem5 发表于 2020-10-28 12:26
感觉ADF算杂化泛函的出路还是在于把交换项做得特别粗糙，比如用一个很小的高斯基去拟合Slater基，再用这 ...

既然用高斯基了那为啥不干脆都用高斯基好了。。。。。

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-28 14:02
本帖最后由 chrinide 于 2020-10-28 14:05 编辑

wzkchem5 发表于 2020-10-28 12:26
感觉ADF算杂化泛函的出路还是在于把交换项做得特别粗糙，比如用一个很小的高斯基去拟合Slater基，再用这 ...

   讲真STO没有啥好出路和好搞头, GTO/STO可以看作特殊的NAO数值基组, GTO的优势在于可以做全解析的积分，缺点就是精度稍低；STO相比GTO的最大优点就是能正确的满足Kato cusp条件，精度略高一丝(同样数目的基函数下相比GTO), 这些个优点都可以很容易地被NAO解决，并且是在非常小数目的NAO基组下。
   你看基于NAO纯数值轨道的FHI-AIMS发展得风生水起，0D-3D通杀，从LDA/GGA到双杂化泛函，再到RPA/GW/MP2/CCSD(T)啥都能干，NAO的精度在DELTA测试中名列前茅，仅次于基组金标准的FPLAPW+LO。隔壁DMOL3也是因为技术代码水平有限，起个大早赶个晚集，不然也算是个好程序。
   技术上讲NAO应该可以算是最精巧（最小基函数数目下达到最大精度）的轨道基组之一；FD/FE/Sinc/wavelets这些个方法目前来说发展还是太慢，只能用作BENCHMARK。就我个人而言，我最看好NAO和wavelets。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-28 15:47
本帖最后由卡开发发于 2020-10-28 15:49 编辑

chrinide 发表于 2020-10-28 14:02
讲真STO没有啥好出路和好搞头, GTO/STO可以看作特殊的NAO数值基组, GTO的优势在于可以做全解析的积 ...

我很赞同。不过delta测试中AIMS的数值基组测试高精度的应该是用的尺寸比较大的基组，另外ADF确实有自己独特的线性标度算法。NAO可以做的BSSE比较小，而且因为截断半径的引入使得计算很容易实现线性标度，也方便引入软赝势。目前来说比较大的挑战还是四中心积分的处理，主要还是之前因子太大了。

FD、FE、Wavelets、PW等非局域基组都有的问题就是积分的计算量和设置的cell尺寸有关，在体系增大的时候不只是基组尺寸增加，基组积分的代价也会增加。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-28 16:39

chrinide 发表于 2020-10-28 14:02
讲真STO没有啥好出路和好搞头, GTO/STO可以看作特殊的NAO数值基组, GTO的优势在于可以做全解析的积 ...

没错，Slater基相比具有同样渐近行为但是径向形状优化过的数值基，几乎没有任何优势

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-28 16:40

喵星大佬发表于 2020-10-28 13:41
既然用高斯基了那为啥不干脆都用高斯基好了。。。。。

都怪ADF上了STO这趟车呗

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-28 17:14

wzkchem5 发表于 2020-10-28 16:39
没错，Slater基相比具有同样渐近行为但是径向形状优化过的数值基，几乎没有任何优势

数值基组有实空间截断，但实空间截断是个双刃剑。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-29 09:48

卡开发发发表于 2020-10-28 17:14
数值基组有实空间截断，但实空间截断是个双刃剑。

嗯，我是说比较general的语境下的数值基，也包括不做实空间截断的情形

作者
Author: biogon 时间: 2020-10-29 11:21

chrinide 发表于 2020-10-28 14:02
讲真STO没有啥好出路和好搞头, GTO/STO可以看作特殊的NAO数值基组, GTO的优势在于可以做全解析的积 ...

NAO在未来能和GTO分庭抗礼吗

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-29 11:43

biogon 发表于 2020-10-29 11:21
NAO在未来能和GTO分庭抗礼吗

我觉得应该不能，因为GTO和PW对应的还是最成熟的两种数学处理方法，而NAO的高效处理并没有那么容易

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-29 12:09

wzkchem5 发表于 2020-10-29 09:48
嗯，我是说比较general的语境下的数值基，也包括不做实空间截断的情形

数值基组大部分情况还是会使用实空间截断，包括AIMS、DMol3、SIESTA、OpenMX、GPAW等，虽然截断的方式略有差异。不过你说的也对，原则上确实可以不做截断。以目前来看，STO确实没有实质性的优势，但也有可能因为还没有发现足够合适的数学工具。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-29 12:15

卡开发发发表于 2020-10-29 12:09
数值基组大部分情况还是会使用实空间截断，包括AIMS、DMol3、SIESTA、OpenMX、GPAW等，虽然截断的方式略 ...

我其实之前也在想，有没有可能发展出一种基组，它的实空间表示没有显式表达式，但它的双电子积分却有显式表达式，而且比GTO的简单？
换句话说，一般的做法是先写出基函数表达式，再推导各种积分，但我们也可以先写出积分的表达式（需要非常好计算），再求解出积分恰好等于这个表达式的基函数的表达式（可以没有显式表达式，必须用分段函数近似也没关系）。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-29 12:24

喵星大佬发表于 2020-10-29 11:43
我觉得应该不能，因为GTO和PW对应的还是最成熟的两种数学处理方法，而NAO的高效处理并没有那么容易

1、数值积分的方法比较成熟，积分手段也比较多，只是目前教科书上提到的比较少也没有人写相应的专论罢了，其中一种做法其实就是基于最早的LCAO-DV-Xalpha。
2、原则上NAO的效率比PW高，可以估计一下计算标度，除非是特别小的晶格PW才可能会比NAO方法快，当然具体也得看程序的实现。PW的优势并不是算的快，而是精度可控。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-29 12:30

卡开发发发表于 2020-10-29 12:24
1、数值积分的方法比较成熟，积分手段也比较多，只是目前教科书上提到的比较少也没有人写相应的专论罢了 ...

主要其实是高斯函数和傅立叶变换是基本是从学数学开始就一直在不断教的东西，不做开发的人估计对于目前计算方法当中最熟悉的也就是这部分了，确实教科书里也基本是这种。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-29 12:40
本帖最后由卡开发发于 2020-10-29 12:46 编辑

wzkchem5 发表于 2020-10-29 12:15
我其实之前也在想，有没有可能发展出一种基组，它的实空间表示没有显式表达式，但它的双电子积分却有显式 ...

这思路倒是有类似的，但是是基于双中心积分的解析计算考虑的，比如M. Methfessel他们提出过smoothed LMTO，基函数是Gaussian和Hankel的径向卷积。四中心积分可能要复杂得多，可能需要一些论证和尝试。多中心积分要简化，我个人觉得比较直观且常见的思路，要么是基函数能够方面做另一中心的展开（可以是其他原子中心也可以是类似于GTO乘积定理那样的中心），要么是方便使用卷积定理。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-29 14:42

卡开发发发表于 2020-10-29 12:40
这思路倒是有类似的，但是是基于双中心积分的解析计算考虑的，比如M. Methfessel他们提出过smoothed LMTO ...

等我有时间学习一下，谢谢！

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-29 16:14

biogon 发表于 2020-10-29 11:21
NAO在未来能和GTO分庭抗礼吗

未来说不好，不过NAO用好了的确优势收益非常明显；如果未来相关的数学物理工具技巧取得更进一步突破，不排除越来越多的程序会支持NAO，而且在NAO的框架下做全数值的GTO/STO计算也是极其方便（FHI-AIMS就可以直接做全数值的GTO/STO计算）。

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-29 16:46
其他小众基组目前做得好可以production的我知道有两个：一个是BigDFT，小波基组+赝势或者PAW（目前PAW还有些问题）；在一个是ACE-Molecule，Lagrange-sinc基组+赝势或者PAW。这两程序可以做非常大标度的计算。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-29 16:58

chrinide 发表于 2020-10-29 16:46
其他小众基组目前做得好可以production的我知道有两个：一个是BigDFT，小波基组+赝势或者PAW（目前PAW还有 ...

BigDFT倒是在装Abinit的时候顺带弄了，还没用过

J. Chem. Phys. 2008, 129, 014109这里面说ABINIT里有Daubechies wavelets不知道是不是就是这个

作者
Author: chrinide 时间: 2020-10-29 17:30

喵星大佬发表于 2020-10-29 16:58
BigDFT倒是在装Abinit的时候顺带弄了，还没用过

J. Chem. Phys. 2008, 129, 014109这里面说ABINIT里有 ...

是的，不过现在ABINIT和BigDFT“离婚了”，独自开发了

作者
Author: 卡开发发 时间: 2020-10-29 23:01

喵星大佬发表于 2020-10-29 12:30
主要其实是高斯函数和傅立叶变换是基本是从学数学开始就一直在不断教的东西，不做开发的人估计对于目前计 ...

事实上七八十年代也有一些离散变分法的教材，不过现在看的人应该不太多了。正因为那些方法是教科书中出现最多的，反而作为科学研究很难做出更进一步具有创新性的工作。不管怎样，一个程序可能因为价格、体验等方面所被人排斥，但也不足以抹杀其方法在某些方面的优势，不同的方法各有千秋，也都有人去研究，可能研究他们的人也各自有他们的乐趣吧。

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