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标题: 厦门原子计算套件XACS简介 [打印本页]
作者Author: smooth85 时间: 2023-12-18 15:46
标题: 厦门原子计算套件XACS简介
本帖最后由 smooth85 于 2024-7-31 18:54 编辑
厦门原子计算套件(Xiamen AtomicComputing Suite, XACS)，由三个计算化学软件组成，包括厦门价键（XMVB）、厦门能量分解分析（XEDA）和机器学习原子模拟（MLatom）。
1. XMVB是基于非正交轨道的经典价键理论从头计算软件，包含了当前所有经典价键理论的主流计算方法和功能，是当前国际上使用人数最多，最具影响力的从头算价键计算软件；
2. XEDA是目前国际上唯一一个综合考虑各种电子态、多重度、周围环境的能量分解分析软件，可以定量分析各种复杂体系中的分子相互作用/化学键；
3. MLatom是原子级别机器学习模拟软件，在量子化学新方法发展、高精度分子势能面自动生成、光谱精确模拟、热力学、动力学和几何优化快速高精度计算等方面得到广泛应用。
使用XACS可直接点击：https://XACScloud.com
下面是关于三个软件的使用示例（关于三个软件的使用，用户可采用XACS云计算方式，无需下载和安装软件包，只需访问XACS官方网站并注册账号，即可在线进行XACS计算，查看计算进度并获取计算结果。）：
一、XMVB
使用示例（以苯分子为例）：
1. 为了研究苯分子6个π电子的成键性质，我们选用的活性空间为(6e,6o)，计算级别为VBSCF/6-31G，调用Libcint积分库，准备价键计算的输入文件。
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在输入文件中，$ctrl里面的 ”str=cov” 则表示仅考虑所有共价结构，$geo部分给出了分子的几何坐标。$orb部分给出了每个价键轨道的基函数信息，其中前18个轨道表示双占的非活性σ轨道，后6个表示定域在C原子上的活性π轨道。
2. 准备好输入文件后，进入XMVB云计算页面，然后上传输入文件或将其中内容复制到文本框中（如下图所示），点击Submit开始价键计算。计算期间，点击页面左侧菜单的Job Manager即可实时跟踪作业的计算进度。
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计算结束后，用户可以下载并安装套件内包含的XGUI软件以查看计算结果。打开XGUI后，首先创建一个新的项目，并命名为c6h6，双击项目中的xmo导入下载到本地的.xmo输出文件，点击”Structures”查看价键计算中涉及的5个共价结构，包括2个Kekulé结构和3个Dewar结构，展示如下：
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可以看到，2个Kekulé结构和3个Dewar结构各自的系数和权重分别是相等的，符合价键结构的对称性。
二、XEDA
使用示例：
以XACS网站上提供的Adenine-Thymine碱基对GKS-EDA计算为例
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1. 在上图的计算输入文件中，$LMOEDA指定每个相互作用单体电荷和多重度，以及EDA方法类型等信息，edatyp=gks说明进行GKS-EDA计算。上图中蓝框和红框中分别为单体Adenine和Thymine的分子结构与原子坐标信息（蓝框、红框和三维分子结构是为了方便说明标注的，实际计算仅有左边的直角坐标）。准备好输入文件后，点击Submit开始计算。计算期间，点击页面下方的my computing即可实时跟踪作业的计算进度。
2. 计算结束后，在计算结果中将包含一个图片文件，图片内容为能量分解分析结果的图形可视化展示（如下图所示）。这些相互作用项中，负值代表吸引，正值代表排斥。从图中可以看出，在Adenine-Thymine碱基对的相互作用中，静电相互作用占主导，极化作用次之，但色散相关作用也不可以忽略。
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三、MLatom
使用示例：
以乙烯基乙炔的热化学计算为例，相关数据可在 XACS云计算内的File Manager中找到（如下图所示，路径为xacs-examples/mlatom/freq）：
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首先进入Job submitter:
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1. 输入文件中需指定任务类型与辅助文件（因为通常机器学习需要处理大量数据）。在本示例中，MLatom输入文件指定了ANI-1ccx方法（由python模组TorchANI提供）使用关键字freq进行频率计算。附加文件 (final.xyz) 包含由ANI-1ccx优化得到的乙烯基乙炔几何结构。
2. 键入或上传输入与辅助文件后单击Submit便可开始进行MLatom的计算。几秒后，即可在Job manager内查看计算结果。
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结果中将含有MLatom输出的日志（任务名.log），其中记录的热化学计算的摘要应为下图所示：
(, 下载次数 Times of downloads: 44)
在刚刚的几秒钟内您已成功计算了乙烯基乙炔的生成热，其精度可与高级量子化学方法相媲美！实际上，ANI-1ccx得出的生成热 (68.5 kcal/mol) 非常接近实验值 (70.4 kcal/mol) 并帮助我们 (J. Phys. Chem. Lett.2022, 3479) 修正了之前的实验值 (73 kcal/mol)。
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欢迎大家点击文章顶端的链接进行使用并反馈宝贵意见！
如需支持，您可以通过各种渠道联系我们，包括我们的官方网站、QQ群、Slack社区、微信和电子邮箱（
xacs@xmu.edu.cn）。我们将竭诚为您服务，提供所需的帮助。
作者Author: ABetaCarw 时间: 2023-12-19 12:47
我和软件开发团队无利益关系，说一下我自己的感受：开发组开发热情很高，有新的东西真的会往软件里面加，不会藏着掖着，直接对外开放使用接受检验。
不足的地方也很明显，对外宣传不够，虽然已经做了 接近喂到嘴边的在线计算平台，但是缺乏曝光，还是只作为圈子内的小众应用。个人十分期待 论坛内的网友们多多使用这个软件包。
作者Author: JamesBourbon 时间: 2023-12-26 17:03
不知道XACS对周期性体系和表面催化体系的计算支持怎么样？
作者Author: huangshulin 时间: 2023-12-27 14:34
您好，我是XACS团队的成员，感谢您的提问。我们意识到支持周期性体系和表面催化体系计算的重要性，并在努力拓展平台的功能。遗憾的是，目前还无法支持这个计算，我们预计至少会在2024年提供部分支持。
作者Author: zjxitcc 时间: 2023-12-27 14:44
你说的是MLatom模块吗？显然XEDA和XMVB短时间内是没法推广到周期性上的。
作者Author: huangshulin 时间: 2023-12-29 10:27
XMVB12月份进行了更新。此次更新新增了XMVB对WFN文件的支持，可以使用关键词“output=aim”获取基于价键波函数生成的WFN文件并用于后续分析，无需再借助其他程序。更新版本已部署至XACS云计算平台https://xacs.xmu.edu.cn，欢迎论坛内网友前往体验！
作者Author: huangshulin 时间: 2024-1-2 16:21
XACS在2023年是富有成效的一年，这一年我们上线了全新的云计算平台，改进了XACS服务和软件。我们将2023年的一系列工作做了回顾，分享给论坛的网友们
，期待2024年的发展，详见https://mp.weixin.qq.com/s/-OsaNZBLd7i8PSXjF3939g
作者Author: huangshulin 时间: 2024-1-24 09:19
一个视频带你简单了解【厦门原子计算套件 (XACS)】 https://www.bilibili.com/video/B ... ecae4c13150251a2934
欢迎论坛内的网友们前往使用体验！
作者Author: 123wo 时间: 2024-1-30 08:26
在b站看到了介绍视频，已三连支持，。
作者Author: 123wo 时间: 2024-1-30 08:27
加强宣传的话，粉丝数量肯定会增加的。
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-1-30 08:38
作者Author: w5326178 时间: 2024-1-30 15:11
看到了有关MLatom的论文，但是想尝试的时候发现geomopt只支持CHON，期待后续支持更多的原子种类
作者Author: 脉冲星射线暴 时间: 2024-1-30 19:08
想借楼问一下XSCF的情况，请问XSCF在功能上是否有对标vasp或quantum expresso的规划，尤其是在无机化学晶体能带和DOS计算方面
作者Author: huangshulin 时间: 2024-1-31 09:35
感谢使用和反馈！MLatom还支持更多，可以尝试不同的方法，例如ANI-2x，请参考http://mlatom.com/manual/#pretrainedmodels，或量子力学方法例如DFT(https://xacs.xmu.edu.cn/docs/mla ... ion-with-qm-methods)
作者Author: huangshulin 时间: 2024-1-31 15:20
XACS近期无此规划，将在远期发展计划中实现。可以关注一下，我们之后还会继续完善添加更多功能。
作者Author: CCLI 时间: 2024-2-12 16:32
XEDA想问一下极化作用能是不是对应着轨道相互作用能？?/色散前者对应的是不是sobEDA的dft相关能？另外想明白dft相关能的意义？
作者Author: huangshulin 时间: 2024-2-14 20:15
您好，可以参考：DOI: 10.1063/5.0140912，这篇文章对各个作用项物理含义进行解释和比较。也可以在https://mp.weixin.qq.com/s/EU28ZzybWyKwNAJFY6aI_g 查看。
作者Author: CCLI 时间: 2024-2-18 10:00
好的，谢谢，另外GKSEDA的bs态应该怎么去写？
作者Author: huangshulin 时间: 2024-2-21 14:44
XACS@MLatom教程→ https://mp.weixin.qq.com/mp/home ... a0c15417521d9fec579
XACS应用赏析→ https://mp.weixin.qq.com/mp/home ... fae4947252f83be439b
B站视频教程→ https://b23.tv/1z0ZnJZ
欢迎论坛内的网友们前往使用体验和留言反馈！
作者Author: zjxitcc 时间: 2024-2-21 15:28
写好包含片段信息的gjf文件，使用MOKIT的frag_guess_wfn小程序提交，获得GKS-EDA的inp文件，在本机/自己课题组服务器/到XACS平台上计算即可。MOKIT手册上有一个乙烷断C-C键的例子。
作者Author: huangshulin 时间: 2024-2-21 15:49
XACS团队会推出系列简单上手教程，敬请期待
作者Author: CCLI 时间: 2024-2-22 13:15
对于分片问题，也有一些歧义，例如在三重态氧分子和乙烯，我最近感觉解决不了这一类偶数个电子，想要听听有什么建议？
作者Author: CCLI 时间: 2024-2-22 13:18
非常感谢
作者Author: pfsu 时间: 2024-2-24 14:20
对于乙烯，如果想解析乙烯双键相互作用，可以用两个三重态卡宾相互作用来分析，以CH2 （三重态）CH2（三重态）作为EDA计算的设置。对于三重态氧分子，的确现在没有办法在单行列式情况下得到原子-原子之间的相互作用，只能利用基于VB或者CAS等波函数方法的能量分解分析方法。
作者Author: pfsu 时间: 2024-2-24 14:23
还有一种简单方法，两个片段的多重度设置为2，-2 （代表alfa自旋和beta自旋），在UDFT级别上就可以实现BS的计算。
作者Author: CCLI 时间: 2024-2-26 16:48
谢谢老师
作者Author: CCLI 时间: 2024-2-26 16:48
谢谢老师
作者Author: huangshulin 时间: 2024-3-1 18:04
XACS现已推出XACS Jupyter Lab，您可以在XACS云计算平台上使用这一新功能。欢迎论坛内的网友们前往使用体验：https://xacs.xmu.edu.cn/newcloud/jupyter
Jupyter Lab是一个强大、开源、基于Web的交互式开发环境，专为数据科学、机器学习和科学计算而设计。它提供了一个灵活、可扩展的界面，并将各种数据科学工具和工作流整合到一个统一的环境中。而对于普通用户，它也提供了一种便捷的方式来管理文件，包括文件的上传、下载、查看和编辑。同时，您可以在Jupyter Lab中启动终端(terminal)，或者查看Jupyter Notebook中的笔记与代码段。
更多介绍可查看：https://xacs.xmu.edu.cn/articles/News/1050，也可查看B站视频介绍！
【XACS云平台上线Jupyter Lab新功能】 https://www.bilibili.com/video/B ... ecae4c13150251a2934
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-3-22 15:59
我想知道这个云计算平台的算力怎么样，三四百的普通有机体系，CHON，这种用XEDA在你们平台算的动吗
作者Author: huangshulin 时间: 2024-3-22 16:54
可以的，300-400左右体系一般基组没问题。
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-3-22 18:46
感谢
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-3-25 14:37
- $CTR
- METHOD=RHF BASIS=aug-cc-pVTZ
- NMUL=1 CHARGE=0
- DFT=wB97XD
- $END
- $GEO
- N 1.37515100 -0.01976400 -0.00003700
- H 1.80210900 -0.41927400 0.82476800
- H 1.60816800 0.96438600 -0.01647200
- H 1.80722600 -0.44771800 -0.80772500
- O -1.54314600 0.10499800 -0.00000100
- H -0.57947200 -0.02462600 -0.00024700
- H -1.91891900 -0.77439900 -0.00006000
- $END
- $EDA
- NMOL = 2
- MATOM = 4 3
- MMULT = 1 1
- MCHARGE = 0 0
- $END
这里的MATOM = 4 3 应该就代表着前四个原子和后三个原子吧，对应着两个单体，这意味着两个单体的顺序必须一前一后吗？对于这个NH3-H2O，假如我想研究原子序号为4的H(NH3)和5的O(H2O)组成的片段，与其余部分的作用，可以实现吗
作者Author: huangshulin 时间: 2024-3-26 23:03
EDA输入的顺序必须和matom关键字指定的一致。这个计算可以实现，就是H(NH3)作为一个单体，其他作为另外一个。但注意多重度的设置为2，代表有一个未成对电子。
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-3-30 16:33
本帖最后由 七尺贱 于 2024-3-30 16:50 编辑
默认是不是16核在算呐，我大概300原子的有机体系，里面有五个Ag，剩下的都是CHO，wB97XD/def2-svp级别的EDA大概得算多久
作者Author: morfast 时间: 2024-4-1 10:31
您好，很抱歉独立版本的xeda程序目前暂时不支持第五周期元素的计算。我们会在将来添加相关基组的支持。但目前请先使用GAMESS版本计算。
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-4-1 10:54
可我已经成功提交任务了，而且算了很久了，那我这个算的是什么呢？
作者Author: morfast 时间: 2024-4-1 14:08
目前可以提交也不会报错，但得不到正确的结果。我们会在下次软件更新时加入对应的提示。现在您可以取消这个作业，使用GAMESS版本重新提交。
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-4-1 14:13
GAMESS版本如何提交，有对应的手册或者教程嘛
作者Author: morfast 时间: 2024-4-1 14:14
可以参考这里：
https://xacs.xmu.edu.cn/docs/xeda/
https://xacs.xmu.edu.cn/docs/xed ... c3eef3/XEDA_gms.pdf
作者Author: huangshulin 时间: 2024-4-12 18:23
本帖最后由 huangshulin 于 2024-4-15 09:02 编辑
XACS平台和软件更新：新增数据备份、用户反馈、面跳跃动力学、约束几何优化等功能
作者Author: 七尺贱 时间: 2024-6-6 19:28
作者Author: heyapeng 时间: 2024-6-15 23:34
支持！！
作者Author: r1ck 时间: 2024-7-4 15:41
请教下，非绝热动力学支持双激发情况吗？
作者Author: huangshulin 时间: 2024-7-10 14:50
您好，暂时不支持哦
作者Author: archer 时间: 3 day ago
支持最新的ani-cxx吗
作者Author: huangshulin 时间: 3 day ago
如果是ANI-1ccx，那么我们已有支持。请参照：https://xacs.xmu.edu.cn/docs/mla ... orial-uniml-ani-zoo
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