计算化学公社

标题: 求助：COSX的实现细节 [打印本页]

作者
Author: zha23 时间: 2022-7-30 18:07
标题: 求助：COSX的实现细节
我自己写了一个COSX加速交换矩阵的模块，其中电子-核积分的计算是我自己写的，其计算效率略高于libcint，但是COSX的效率很低，甚至比不加的还低。麻烦请教各位，COSX计算有哪些需要注意的，以及计算细节。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-7-31 04:04
COSX的trick有很多，比如需要做overlap fitting，需要在很多地方做cutoff。如果cutoff做得不够充分，又没做overlap fitting或者overlap fitting做得不好的话，很容易比不用COSX还慢。

作者
Author: zha23 时间: 2022-7-31 11:06

wzkchem5 发表于 2022-7-31 04:04
COSX的trick有很多，比如需要做overlap fitting，需要在很多地方做cutoff。如果cutoff做得不够充分，又没做 ...

谢谢您的回复。

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-7-31 17:08
我做的也慢。。。你看一下你用的格点的数目，是要比DFT的少很多的。

作者
Author: zha23 时间: 2022-7-31 19:52

Warm_Cloud 发表于 2022-7-31 17:08
我做的也慢。。。你看一下你用的格点的数目，是要比DFT的少很多的。

我看了psi4的做法，初期使用角度50，径向25，收敛使用角度110，径向35，文献中说平均一个原子有500-600个格点，收敛时近1000个，我的格点对于苯初期是差不多12000个，如果用这个进行迭代收敛小数点第三位就会有差别。ORCA最新的COSX使用的是经过优化的格点。

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-7-31 21:21

zha23 发表于 2022-7-31 19:52
我看了psi4的做法，初期使用角度50，径向25，收敛使用角度110，径向35，文献中说平均一个原子有500-600个 ...

差不多，我对苯的点数是10530，不开COSX是-229.4156288106，开了RICOSX是-229.4163098475，我还做了overlap fitting,不过我对overlap fitting做了点小的改进.点数增加到23484的时候,能量是-229.416168235,还是第三位有问题.
单点问题不大,但是梯度真的是灾难.

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2022-7-31 23:11

Warm_Cloud 发表于 2022-7-31 21:21
差不多，我对苯的点数是10530，不开COSX是-229.4156288106，开了RICOSX是-229.4163098475，我还做了overl ...

大师大法好，啥时候更新啊麦斯普

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-8-1 07:54

喵星大佬发表于 2022-7-31 23:11
大师大法好，啥时候更新啊麦斯普

1-2年内就应该能公开了。

作者
Author: zha23 时间: 2022-8-8 12:25

Warm_Cloud 发表于 2022-7-31 21:21
差不多，我对苯的点数是10530，不开COSX是-229.4156288106，开了RICOSX是-229.4163098475，我还做了overl ...

你的格点是分块的吗，每一块计算的积分占总积分的比例大概是多少，我现在在重新写COSX，如果将格点分块后，对于苯使用def2-SVPD基组，每一块计算的积分大约为9.76%，水为66.24%。

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-8-8 15:35

zha23 发表于 2022-8-8 12:25
你的格点是分块的吗，每一块计算的积分占总积分的比例大概是多少，我现在在重新写COSX，如果将格点分块后 ...

你说的分块是指?

作者
Author: zha23 时间: 2022-8-8 16:44

Warm_Cloud 发表于 2022-8-8 15:35
你说的分块是指?

我说的分块指的是将积分格点按照距离相近分为多块，每块包括一定数目的格点，每一块中的格点受到相同部分基组的作用，之后计算按照块进行，这样可以避免不必要的基组计算以及提高并行效率。我的分块方法是参考psi4中使用八叉树的方法进行分块，格点的数目小于100或小于250且格点足够紧凑。

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-8-8 17:00

zha23 发表于 2022-8-8 16:44
我说的分块指的是将积分格点按照距离相近分为多块，每块包括一定数目的格点，每一块中的格点受到相同部分 ...

这个我没有做，技术上和DFT的一样吧（这个我也没做）？

作者
Author: zha23 时间: 2022-8-8 17:53

Warm_Cloud 发表于 2022-8-8 17:00
这个我没有做，技术上和DFT的一样吧（这个我也没做）？

是的，这个技术相关的函数就是定义在在DFT格点的模块中，这个技术应该也可以提升DFT泛函计算效率。

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-8-8 20:03

zha23 发表于 2022-8-8 17:53
是的，这个技术相关的函数就是定义在在DFT格点的模块中，这个技术应该也可以提升DFT泛函计算效率。

不过，我觉得大头是库伦相互作用，FMM要重点搞，就这个是长程的，交换和相关是短程的相对来说还好。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2022-8-8 20:46

Warm_Cloud 发表于 2022-8-8 17:00
这个我没有做，技术上和DFT的一样吧（这个我也没做）？

其实FMM核心也是那个八叉树，要不然远场傻算其实还是O(N^2)的。
大师也许可以看下这个10.1063/1.1771639？

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2022-8-9 16:50

卡开发发发表于 2022-8-8 20:46
其实FMM核心也是那个八叉树，要不然远场傻算其实还是O(N^2)的。
大师也许可以看下这个10.1063/1.1771639 ...

冬锅大法好，有时间我康康。

作者
Author: zha23 时间: 2022-8-17 19:49

wzkchem5 发表于 2022-7-31 04:04
COSX的trick有很多，比如需要做overlap fitting，需要在很多地方做cutoff。如果cutoff做得不够充分，又没做 ...

这个方法我参考psi4的代码重新写了一遍，发现这个方法可能对于小体系小基组要算的确实慢，对于水杨酸,def2-svpd基组，使用COSX时间为37s，不使用为34s，而对于苯-苯体系，使用COSX为195s，不使用为246s。绝对能量的误差都小于1E-3 hartree。

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)