NEB_Monitor:一个监控CP2K NEB任务优化进程的简单脚本

Yjc

NEB是chain-of-states方法中运用得最普遍的一类方法，这种方法只需要提供反应物和产物结构就可以得到MEP；CI-NEB又是其中最有效率的方法之一，它能在得到MEP的同时得到过渡态结构，而且准确性较高，因此CI-NEB已经被广泛应用于过渡态搜索和反应路径搜寻任务之中。

CP2K支持使用CI-NEB方法进行过渡态搜索和反应路径搜寻，其基本原理是在给定 反应物结构和生成物结构后（为了准确起见一般也要求给出优化过的过渡态结构），CP2K程序自动插点以构建出较为准确的反应路径。值得注意的是，若想追求更准确的插点效果可以使用sob老师的sobNEB程序，这个程序能基于所给的反应物、过渡态和生成物结构产生出全部的插点结构的xyz文件。

由于CI-NEB任务同时涉及多个插点结构的优化任务，而分别从文件中读取这些插点的优化轨迹又比较麻烦，我因此尝试编写了NEB_Monitor.sh，以监控各个插点结构的优化情况。下面简单介绍这个程序的使用方法：

①在CP2K输入文件中加入&PROGRAM_RUN_INFO字段，以输出[项目名]-BAND[点号].out文件

②根据服务器的实际情况，调节NUMBER_OF_REPLICA和NPROC_REP的数值，使两者乘积不超过当前可用的MPI进程数；原因是若超过一次性可以调用的MPI进程数，则会使得副本号和路径上的点号错开（对应情况可见[项目名]-r[点号].out文件），这会使得对应情况变得复杂

③在执行这一脚本时，要向它传递两个参数：第一个参数是项目名（注意不带任何后缀，如NEB）；第二个参数是路径上的点数，数值与NUMBER_OF_REPLICA相同

最终会输出“NUMBER_OF_REPLICA + 1”个点的收敛情况（包括了初始点），可供监控的参数包括“E(Hartree)  RMS_D  MAX_D   RMS_F   MAX_F” ；同时会在当前目录下产生一系列all_[点号].txt文件。如果觉得输出内容太多占用了屏幕位置，可以自行微调脚本，通过all_[点号].txt中的内容查看各个点的收敛情况。

这是我第一次尝试用Linux里的Bash Shell脚本解决计算化学研究过程中的实际问题，脚本中必然有很多不完善的地方，也希望各位老师不吝赐教，非常感谢！

NEB_Monitor.sh (1.83 KB, 下载次数 Times of downloads: 38)

2023-8-10 09:58 上传 Uploaded

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1138711019

我发现neb每个imag的每一步的能量不一样，但是后面的收敛判据都是一样的。
  Step    E(Hartree)     RMS_D     MAX_D     RMS_F     MAX_F（每个imag的某一步都是一样的）

Yjc

突然发现了一个问题，正如楼上所说的那样，除了能量这一列能够循环读取各个输出文件之外，其余都好像没有成功循环起来；我仔细检查了循环语法并进行了多次debug，都没有找到原因，恳请论坛里各位老师帮忙看看，非常感谢！

1138711019

Yjc 发表于 2023-8-10 11:45
突然发现了一个问题，正如楼上所说的那样，除了能量这一列能够循环读取各个输出文件之外，其余都好像没有成 ...

因为本来就一样的哇，我查看了每个out文件之后发现的。（笑哭）

Yjc

1138711019 发表于 2023-8-10 13:05
因为本来就一样的哇，我查看了每个out文件之后发现的。（笑哭）

嗯嗯那就没问题；
我在测试的时候也发现各个out文件后面四个参数都一样，您知道这个是因为巧合还是有一些其他原因？

1138711019

Yjc 发表于 2023-8-10 13:47
嗯嗯那就没问题；
我在测试的时候也发现各个out文件后面四个参数都一样，您知道这个是因为巧合还是有一 ...

我猜应该是整个neb的收敛判据吧，不是单独一个image的。