计算化学公社

标题: 求助psi4或者pyscf x2c相对论计算 [打印本页]

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-7 22:42
标题: 求助psi4或者pyscf x2c相对论计算
各位老师好。我查找了psi4的说明书，在相对论计算的时候往往需要指定两个关键词，basis :xxxx; basis_relativistic:xxxxx-decon。请问后者是把前面的基组转化成未收缩的吗，这种和pyscf自己指定基组时直接前面加unc-有啥区别吗？以上两个软件任意一个有熟悉的老师能告诉我一点是一点，我讲两个程序的基组打印出来发现是一样的，但是不知道为什么能量差的很大，谢谢各位老师

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-7 22:45
你是要sfx2c计算，还是要真正的二分量计算？

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-8 09:28

zjxitcc 发表于 2024-5-7 22:45
你是要sfx2c计算，还是要真正的二分量计算？

只用sfx2c计算，老师

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-8 10:38
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-5-8 20:04 编辑

不需要研究什么basis_relativistic、unc-，直接一个gjf文件搞定

%mem=8GB
%nprocshared=4
#p CASSCF/x2c-TZVPall
mokit{X2C,HFonly}
0 1
O 0.00000000 0.00000000 0.06200700
H 0.00000000 -0.78397600 -0.49205200
H 0.00000000 0.78397600 -0.49205200

复制代码

提交任务

automr h2o.gjf >h2o.out 2>&1 &

复制代码

这会自动调用PySCF完成sfX2C哈密顿的RHF和UHF计算。如果自旋多重度大于1，不会有RHF，只会做UHF。关键词HFonly表示做完HF计算就正常终止。部分输出内容展示

Enter subroutine do_hf...
HF using program pyscf
$python h2o_rhf.py >h2o_rhf.out 2>&1
E(RHF) = -76.11030693 a.u., <S**2>= 0.000
$python h2o_uhf.py >h2o_uhf.out 2>&1
E(UHF) = -76.11030693 a.u., <S**2>= 0.000
RHF/UHF energies are too close, choose RHF.

复制代码

automr是MOKIT的一个小程序，用来自动做多参考计算的，当然也可以用来做一个sfX2C哈密顿的HF计算。注意这里只是借用gjf文件简洁形式，方便用户使用，不需要真的安装Gaussian。而且Gaussian本身也没有内置x2c-TZVPall，都是MOKIT自动处理的。算完之后有fch文件（再次说明，此任务不需安装Gaussian，不需要formchk），运行

fch2psi h2o_rhf.fch

复制代码

产生PSI4的sfX2C RHF输入文件h2o_rhf_psi.inp和轨道文件h2o_rhf.A。提交PSI4任务

psi4 h2o_rhf_psi.inp h2o_rhf_psi.out -n 16

复制代码

表示16核并行。SCF 2圈收敛

Total Energy Delta E RMS |[F,P]|
@RHF iter 0: -76.11030689016940 -7.61103e+01 4.34199e-07
@RHF iter 1: -76.11030691938396 -2.92146e-08 1.51048e-08 DIIS
@RHF iter 2: -76.11030691938420 -2.41585e-13 8.04103e-09 DIIS
Energy and wave function converged.

复制代码

两个程序的计算一次完成，一举两得，省去了大量摸索各种格式和用法时间。你还可以用fch2com，fch2inporb或fch2amo传轨道给Molpro/OpenMolcas/AMESP，结果与PySCF和PSI4相同。若使用本回答中的技巧进行计算，请使用MOKIT-v1.2.6rc30或更高版本，发表文章时请记得引用相应的量子化学程序和MOKIT（引用MOKIT的已发表文章一览）。若使用过低版本(<=v1.2.6rc29)，fch2psi产生的inp文件中X basis没有decontraction，虽然SCF同样会马上收敛，但结果为-76.108525a.u.，有所区别。

作者
Author: Warm_Cloud 时间: 2024-5-8 11:17
只用sfx2c的话，amesp(www.amesp.xyz)能直接算，简单方便，例子：
% npara 4
! m06-2x x2c-tzvpall sfx2c1e
>xyz 0 1
I -0.07558139 0.84883720 0.00000000
H -1.70558139 0.84883720 0.00000000
end

作者
Author: hebrewsnabla 时间: 2024-5-8 16:30
本帖最后由 hebrewsnabla 于 2024-5-8 20:21 编辑

我觉得你说的没错，basis_relativistic是未收缩的（根据 https://psicode.org/psi4manual/m ... #basis-sets-options）。如果不指定会用unc的basis，但（可能）指定了就不会再unc一次。

pyscf这边可以指定 xbasis (https://github.com/pyscf/pyscf/b ... c/02-basis_for_x.py）。默认是采用mol.basis的unc版作为xbasis。

mokit里面似乎是指定了basis_relativistic但是没指定xbasis，这可能是上面例子里面能量不一样的原因。要保证一致可以先试试都不指定，搞不定的话再试试都指定。

更新：mokit 1.2.6rc30以后，自动生成的basis_relativistic是basis的unc版，与pyscf的默认设置一致。但psi4自身在不设置basis_relativistic时，可能仅支持对有名字的基组进行unc，不支持自动unc没名字的自定义基组（会报错）。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-8 19:44

hebrewsnabla 发表于 2024-5-8 16:30
我觉得你说的没错，basis_relativistic是未收缩的（根据 https://psicode.org/psi4manual/m ... #basis-set ...

好的！太谢谢老师了！我看看您说的x-basis。感谢感谢

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 16:09

zjxitcc 发表于 2024-5-8 10:38
不需要研究什么basis_relativistic、unc-，直接一个gjf文件搞定
提交任务
这会自动调用PySCF完成sfX2C哈 ...

老师我想请教一下，我用的是x2c-tzvpall-2c，需要自己定义进去，也是仿照高斯的输入文件，写成#p casscf/gen，然后几何坐标下面空一行粘贴进去高斯格式的基组吗？我这样做了，最后生成的pyscf的py文件运行报错，显示pyscf的基组格式不对 pyscf.lib.exceptions.BasisNotFoundError: Unknown basis format or basis name for S 3 1.00。我检查了py文件，基组看起来不对

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-9 16:18
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-5-9 16:20 编辑

banxia 发表于 2024-5-9 16:09
老师我想请教一下，我用的是x2c-tzvpall-2c，需要自己定义进去，也是仿照高斯的输入文件，写成#p casscf/ ...

如果你按照的是我在4L的回答那样算的，使用automr提交的，那完全不需要写gen和自定义基组。在4L中已经说了MOKIT会自动处理基组，用户只需要在gjf文件里写x2c-TZVPall，这就是方便之处（之一）。本来MOKIT的gjf文件就很简单，你不能硬往复杂了写。另外，注意使用MOKIT-v1.2.6rc30或更高版本。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 16:28

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:18
如果你按照的是我在4L的回答那样算的，使用automr提交的，那完全不需要写gen和自定义基组。在4L中已经说 ...

老师，我确实是按照您说的做的，但是我用的基组是x2c-tzvpall-2c，我测试了发现这个基组直接写名字程序看起来没办法处理 pyscf.lib.exceptions.BasisNotFoundError: Unknown basis format or basis name for x2c-TZVPall-2C

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-9 16:31
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-5-9 17:01 编辑

banxia 发表于 2024-5-9 16:28
老师，我确实是按照您说的做的，但是我用的基组是x2c-tzvpall-2c，我测试了发现这个基组直接写名字程 ...

x2c-tzvpall-2c是给真的二分量计算使用的，你做的是标量相对论sfx2c1e计算，要用x2c-TZVPall。（不过，我随手看了H和C元素，这俩的基组数据似乎是一样的，但不保证所有元素都这样）

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 16:43

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:31
x2c-tzvpall-2c是给真的二分量计算使用的，你做的是标量相对论sfx2c1e计算，要用x2c-TZVPall。（不过，我 ...

噢噢这样，老师。那我试试x2c-tzvpall。之前用x2c-tzvpall-2c是参考了文献里的基组，想复现一下数据。谢谢老师！

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 16:57

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:31
x2c-tzvpall-2c是给真的二分量计算使用的，你做的是标量相对论sfx2c1e计算，要用x2c-TZVPall。（不过，我 ...

老师我又遇到一个问题，我没有重新创建conda环境，直接在我现有的环境里conda insall安装了mokit,现在报错ERROR in subroutine sys_copy_file: fail to copy file from
/home/meng/src/anaconda3/envs/psi4env/lib/python3.10/site-packages/mokit//mokit/basis/x2c-TZVPall to x2c-TZVPall。看起来中间路径从mokit//mokit就错了，这是啥问题导致的呀，是我没重新创建新的环境的问题吗（但是感觉不太像。。不知道了）

（我问题真多

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-9 17:01

banxia 发表于 2024-5-9 16:57
老师我又遇到一个问题，我没有重新创建conda环境，直接在我现有的环境里conda insall安装了mokit,现在 ...

运行automr --version查看版本是否满足条件

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 17:04

zjxitcc 发表于 2024-5-9 17:01
运行automr --version查看版本是否满足条件

AutoMR 1.2.6rc30 :: MOKIT, release date: 2024-May-8。老师看起来版本是可以的

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-9 17:08

banxia 发表于 2024-5-9 17:04
AutoMR 1.2.6rc30 :: MOKIT, release date: 2024-May-8。老师看起来版本是可以的

那你看看/home/meng/src/anaconda3/envs/psi4env/lib/python3.10/site-packages/mokit//mokit/basis/x2c-TZVPall这个路径和文件是否真的存在，双//一般没有问题。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 17:13

zjxitcc 发表于 2024-5-9 17:08
那你看看/home/meng/src/anaconda3/envs/psi4env/lib/python3.10/site-packages/mokit//mokit/basis/x2c- ...

老师我看过了，就是从mokit//mokit这里出现问题了，本来mokit下面就是basis，不知道为啥它又去mokit//mokit下找basis了

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-9 19:06

banxia 发表于 2024-5-9 17:13
老师我看过了，就是从mokit//mokit这里出现问题了，本来mokit下面就是basis，不知道为啥它又去mokit/ ...

通过conda安装的mokit确实有这个基组路径问题。你现在安装最新版就可以了。举个例子，（在合适的虚拟环境中）运行conda update mokit。
以防万一conda update也不行，你还可以这样
conda uninstall mokit
conda install mokit -c mokit

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-9 21:34

zjxitcc 发表于 2024-5-9 19:06
通过conda安装的mokit确实有这个基组路径问题。你现在安装最新版就可以了。举个例子，（在合适的虚拟环境 ...

好的，老师我再试试！非常感谢！

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-16 10:39

zjxitcc 发表于 2024-5-9 19:06
通过conda安装的mokit确实有这个基组路径问题。你现在安装最新版就可以了。举个例子，（在合适的虚拟环境 ...

Traceback (most recent call last):
老师，我运行之后产生了pyscf的输入文件，但是输出一开始就报错了。老师请问这是什么原因呀

File "/home/meng/mokit/test/geh_uhf.py", line 2, in <module>
from mokit.lib.py2fch_direct import fchk
File "/home/meng/src/anaconda3/envs/psi4env/lib/python3.10/site-packages/mokit/lib/__init__.py", line 13, in <module>
from mokit.lib.qchem import *
ImportError: /home/meng/src/anaconda3/envs/psi4env/lib/python3.10/site-packages/mokit/lib/qchem.cpython-310-x86_64-linux-gnu.so: undefined symbol: GOMP_parallel

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-16 13:36
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-5-16 13:39 编辑

banxia 发表于 2024-5-16 10:39
Traceback (most recent call last):
老师，我运行之后产生了pyscf的输入文件，但是输出一开始就报错了 ...

版本问题/OpenMP库兼容性问题。你是通过何种方式安装的MOKIT？一般来说，MOKIT有4种安装方式（见中文说明），说明你是按照哪一种方式安装，是否自由发挥（比如没有新创一个虚拟环境，直接在旧环境中装）。当然，你也可以不用回答我，严格按照方式一安装即可。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-16 15:00

zjxitcc 发表于 2024-5-16 13:36
版本问题/OpenMP库兼容性问题。你是通过何种方式安装的MOKIT？一般来说，MOKIT有4种安装方式（见中文说明 ...

老师我是在本来装有psi4和pyscf的虚拟环境里用conda install mokit -c mokit安装的。那么我需要创建新的虚拟环境安装吗，我试试

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-16 15:07

banxia 发表于 2024-5-16 15:00
老师我是在本来装有psi4和pyscf的虚拟环境里用conda install mokit -c mokit安装的。那么我需要创建新的 ...

可以不创建新的虚拟环境，直接conda install mokit -c mokit安装，但可能你安装的版本过旧，现在已经更新到v1.2.6rc30了。若你遇到了使用问题，还是建议你严格按照方式一安装。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-16 15:21

zjxitcc 发表于 2024-5-16 15:07
可以不创建新的虚拟环境，直接conda install mokit -c mokit安装，但可能你安装的版本过旧，现在已经更新 ...

老师我的确实是最新版。那我创建新的环境重新安装吧

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-5-16 15:28

banxia 发表于 2024-5-16 15:21
老师我的确实是最新版。那我创建新的环境重新安装吧

若创建新的虚拟环境，先确保mokit可用，比如启动python运行
from mokit.lib import rwgeom
看看是否有报错。若还想在此虚拟环境中使用pyscf，可以用conda install pyscf -c pyscf现装一个。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-16 16:54

zjxitcc 发表于 2024-5-16 15:28
若创建新的虚拟环境，先确保mokit可用，比如启动python运行
from mokit.lib import rwgeom
看看是否有 ...

老师，我在新的环境里重新装了mokit,方法是mokit主页的Option 1: Install from conda (for Linux only)，python之后执行from mokit.lib import rwgeom还是报一样的错：ImportError: /home/meng/src/anaconda3/envs/mokit-py39/lib/python3.9/site-packages/mokit/lib/qchem.cpython-39-x86_64-linux-gnu.so: undefined symbol: GOMP_parallel

作者
Author: hebrewsnabla 时间: 2024-5-16 18:18

banxia 发表于 2024-5-16 16:54
老师，我在新的环境里重新装了mokit,方法是mokit主页的Option 1: Install from conda (for Linux only)， ...

可以展示一下此环境中的conda list 输出内容吗。

我最近给mokit修复了某些情况下的此种问题，但是我能测试的情况有限，可能没覆盖到所有的可能性。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-16 19:28

hebrewsnabla 发表于 2024-5-16 18:18
可以展示一下此环境中的conda list 输出内容吗。

我最近给mokit修复了某些情况下的此种问题，但是我能 ...

没问题的，老师。
# packages in environment at /home/meng/src/anaconda3/envs/mokit-py39:
#
# Name                   Version                Build  Channel
_libgcc_mutex          0.1                conda_forge conda-forge
_openmp_mutex          4.5                      2_gnu conda-forge
bzip2                   1.0.8             hd590300_5 conda-forge
ca-certificates          2024.2.2          hbcca054_0 conda-forge
icu                      73.2                h59595ed_0 conda-forge
intel-openmp             2023.1.0       hdb19cb5_46306
ld_impl_linux-64       2.40                h55db66e_0 conda-forge
libblas                3.9.0          22_linux64_openblas conda-forge
libcblas                3.9.0          22_linux64_openblas conda-forge
libffi                   3.4.2             h7f98852_5 conda-forge
libgcc-ng                13.2.0             h77fa898_7 conda-forge
libgfortran-ng          13.2.0             h69a702a_7 conda-forge
libgfortran5             13.2.0             hca663fb_7 conda-forge
libgomp                13.2.0             h77fa898_7 conda-forge
libhwloc                2.10.0       default_h2fb2949_1000 conda-forge
libiconv                1.17                hd590300_2 conda-forge
liblapack                3.9.0          22_linux64_openblas conda-forge
libnsl                   2.0.1             hd590300_0 conda-forge
libopenblas             0.3.27       pthreads_h413a1c8_0 conda-forge
libsqlite                3.45.3             h2797004_0 conda-forge
libstdcxx-ng             13.2.0             hc0a3c3a_7 conda-forge
libuuid                2.38.1             h0b41bf4_0 conda-forge
libxcrypt                4.4.36             hd590300_1 conda-forge
libxml2                2.12.7             hc051c1a_0 conda-forge
libzlib                1.2.13             hd590300_5 conda-forge
mkl                      2023.1.0       h213fc3f_46344
mokit                   1.2.6rc30    py3.9_1234567_3 mokit
ncurses                6.5                h59595ed_0 conda-forge
numpy                   1.25.2          py39h6183b62_0 conda-forge
openssl                3.3.0             hd590300_0 conda-forge
pip                      24.0             pyhd8ed1ab_0 conda-forge
python                   3.9.19       h0755675_0_cpython conda-forge
python_abi             3.9                   4_cp39 conda-forge
readline                8.2                h8228510_1 conda-forge
setuptools             69.5.1          pyhd8ed1ab_0 conda-forge
tbb                      2021.12.0          h00ab1b0_0 conda-forge
tk                      8.6.13       noxft_h4845f30_101 conda-forge
tzdata                   2024a             h0c530f3_0 conda-forge
wheel                   0.43.0          pyhd8ed1ab_1 conda-forge
xz                      5.2.6             h166bdaf_0 conda-forge
zlib                   1.2.13             hd590300_5 conda-forge

作者
Author: hebrewsnabla 时间: 2024-5-16 20:13
本帖最后由 hebrewsnabla 于 2024-5-16 20:18 编辑

banxia 发表于 2024-5-16 19:28
没问题的，老师。
# packages in environment at /home/meng/src/anaconda3/envs/mokit-py39:
#

mokit不支持conda-forge channel来源的环境（这是对于conda安装来说，自己编译的话什么环境都是可以的）。一般来说正常安装anaconda或miniconda，创建环境时包的channel是defaults。可以试试重新安装官方来源的anaconda。

理论上我们可以发布一种适配conda-forge的mokit，但是暂时没时间做。

作者
Author: banxia 时间: 2024-5-16 21:30

hebrewsnabla 发表于 2024-5-16 20:13
mokit不支持conda-forge channel来源的环境（这是对于conda安装来说，自己编译的话什么环境都是可以的） ...

好的，老师。我大概知道您的意思了，我试试。谢谢老师！

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