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标题: 求助：结构优化时收敛标准判断及目前优化方式是否合理 [打印本页]

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Author: JillW 时间: 2024-12-5 11:16
标题: 求助：结构优化时收敛标准判断及目前优化方式是否合理
本帖最后由 JillW 于 2024-12-5 11:16 编辑

各位老师好，最近刚刚开始接触CP2K，用multiwfn生成了输入文件并想要优化晶胞，因此打算首先加氢对体系进行结构优化，收敛后再变胞优化。目前结构优化发现总是达到两个yes（均为step size）后计算就自动停止了（如图1），上网查阅后尝试了一些解决方案：（图片太大了就附在了帖子最后，辛苦大家翻阅一下~）

①得知如果SCF收敛标准设置的宽泛其实不利于结构优化的收敛，因此从1*10E-5改回了1*10E-6，发现确实更接近收敛标准（图2），但是仍然没有达到4个yes，能量变化如图3，轨迹如附件所示；
②改用BFGS方法续算，但是收敛过程会变得很慢，甚至算了16、7个小时一个yes都没有；
③目前自己调了WANTED_PROJ_GRADIENT和WANTED_REL_F_ERROR之后续算，均由默认的E-16改成了E-20，目前还在计算过程中。
④如果还是没法达到4个yes，参考sob老师在其他帖子的建议可以用BFGS算法，然后减小步长，或者使用CG算法。

不知道自己上述的解决方案是否合理，抑或是其实目前的优化已经可以满足要求（因为看到部分帖子达到3个yes也可以认为是满足要求），并且还有些疑问如下，希望能得到各位大佬的不吝赐教

①CP2K结构优化时的收敛标准应该如何判断？是必须达到4个yes还是满足其中2~3个，其他接近收敛标准即可？是否是接近收敛标准又如何界定？
②用.restart文件进行续算时是从头开始优化了吗？如果不是，为何之前优化到了2个yes，续算之后又都是no并且远离了收敛标准呢？
③在优化过程中，4个收敛标准总是在不时震荡，例如RMS gradient逐渐接近收敛标准后又突然远离，然后再次接近，最后计算停止时可能还不如过程中的某一步接近收敛标准，请问这是正常的吗？

④晶胞优化时是否应该固定角度和对称性，即KEEP_ANGLES和KEEP_SYMMETRY？

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Author: sobereva 时间: 2024-12-5 17:15
体系也没多大，用BFGS就完了，省得满足LBFGS的收敛标准过早判断成收敛。LBFGS在几何优化收敛性上相对于BFGS没有任何额外好处

1 BFGS必须同时达到四个。除非你对精度要求本来就不高，诸如之后还要再做变胞优化

2 显然是基于最后的结构继续算。里面的坐标都是最后一步的。
可能续算时一开始没收敛到和之前最后一步相同的波函数，并且BFGS用的Hessian是不断被近似更新的，重新续算时会导致又重新初猜Hessian

3 没必然异常

4 看实际体系的情况

作者
Author: JillW 时间: 2024-12-5 17:34

sobereva 发表于 2024-12-5 17:15
体系也没多大，用BFGS就完了，省得满足LBFGS的收敛标准过早判断成收敛。LBFGS在几何优化收敛性上相对于BFGS ...

谢谢卢老师！目前打算换回BFGS优化并减小步长，看看能不能收敛。
感觉LBFGS确实很容易满足收敛标准被过早判断成收敛，我从E-16改成了E-20，虽然gradient更接近收敛标准但还是提前收敛了

。

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Author: xxxxxr 时间: 2024-12-12 14:48
本帖最后由 xxxxxr 于 2024-12-12 15:03 编辑

JillW 发表于 2024-12-5 17:34
谢谢卢老师！目前打算换回BFGS优化并减小步长，看看能不能收敛。
感觉LBFGS确实很容易满足收敛标准被过 ...

请问你是如何把E-16改成了E-20，方便告知下如何设置吗？

作者
Author: JillW 时间: 2024-12-16 09:43

xxxxxr 发表于 2024-12-12 14:48
请问你是如何把E-16改成了E-20，方便告知下如何设置吗？

是的，但是其实改这个参数影响并不大，改完之后也没达到4个yes收敛（就我这个体系而言）。我最后还是用BFGS算法收敛了的。

作者
Author: Assiduitas 时间: 2024-12-25 15:14

JillW 发表于 2024-12-16 09:43
是的，但是其实改这个参数影响并不大，改完之后也没达到4个yes收敛（就我这个体系而言）。我最后还是用BF ...

请问你这个BFGS最后是修改了什么参数成功收敛？我也是Max. gradient不收敛，一直振荡，没找到解决办法。还请赐教一下你的解决方法。谢谢！

作者
Author: JillW 时间: 2024-12-26 10:32

1285050231 发表于 2024-12-25 15:14
请问你这个BFGS最后是修改了什么参数成功收敛？我也是Max. gradient不收敛，一直振荡，没找到解决办法。 ...

我没有修改参数欸，就是从LBFGS改到BFGS续算，然后用的Multiwfn生成的默认输入文件就收敛成功了。建议你可以参考一下sob老师的博文，或者检查一下初始结构。

作者
Author: Assiduitas 时间: 2024-12-26 20:40

JillW 发表于 2024-12-26 10:32
我没有修改参数欸，就是从LBFGS改到BFGS续算，然后用的Multiwfn生成的默认输入文件就收敛成功了。建议你 ...

谢谢，我用增加cutoff的形式提高计算精度，并将步长修改为0.02，一千字的原子的模型已经成功收敛了。

作者
Author: zaq1 时间: 2024-12-27 17:10

JillW 发表于 2024-12-5 17:34
谢谢卢老师！目前打算换回BFGS优化并减小步长，看看能不能收敛。
感觉LBFGS确实很容易满足收敛标准被过 ...

那我这个是不是没有收敛呀
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