CP2K结构优化监控小脚本

ma455173220 · 发表于 Post on 2022-4-9 06:14:17

本帖最后由 ma455173220 于 2024-11-25 11:26 编辑

去年由Multiwfn入门CP2K，目前还是个菜鸟一枚。被CP2K的速度和超多功能所惊艳，但是发现GEO_OPT和CELL_OPT不太容易监控，所以参考VASP的grad脚本，自写了个Python脚本，欢迎大家使用。PS：本人也是个Python菜鸟，脚本肯定会有很多不足之处，大佬们可自行优化使用。
脚本使用方法： python3 cp2k-output-analyse.py cp2k.out （注意这里不一定非是cp2k.out，也可以是你的自命名，只要是*.out结尾即可）。脚本输出结果：在当前目录下生成cp2k__data.csv文件。
输出文件说明：第一列为当前结构优化步数（若该行前方有"xx"字样，则表示该结构优化能量上升而非下降，如图一），第二列为结构能量，第三列为结构优化所用SCF步数（若该列前方有"!"符号，则表示该结构优化已达所设最大SCF步数但是SCF并没有达到收敛标准，如图二），第四到第七列为结构优化收敛参数（若为四个"YES"，则表示结构优化达到收敛标准），最后一列为结构优化用时。
脚本附加功能：也可画出能量vs.步数图，便于监控能量收敛情况，如图三（Again：Python菜鸟一枚，大家自行优化）。
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28/07/2023小小更新一下，可以获取GEOMETRY OPTIMIZATION COMPLETED的最终能量，虽说和最后一步结构优化的能量相差不多，但是还是用这个最好了

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12/04/2024：小小更新一下，加了一列Delta E能量差的数据，并改了一下输出格式，现在输出格式大概是这个样子(注：STEP 3前面的"x"是我手动改的cp2k.out仅仅为了展示下功能，正常来讲带"x"是说明这一步的能量升高了而非降低了)：

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25/11/2024：经提示，发现最新版的cp2k输出格式和之前变化较大，导致脚本无法正常运行，因此借这个机会全面重写了一下脚本，目前应该适配最新版cp2k了。这次并没有统计每步结构优化（离子步）中所消耗的SCF步数，因为不同的SCF算法以及不同的结构优化算法导致SCF的输出格式多种多样，统计起来蛮麻烦而且也没特别大的必要。所以这次只是用YES和NO来分别代表当前离子步中SCF是否收敛，若为『！NO』，则表示SCF达到了最大步数MAX_SCF而并未收敛到EPS_SCF。若连续多次出现未收敛情况则需要引起注意，因为优化的结构可能是错的。精力有限，只对BFGS和L-BFGS做了测试，CG我用的不多，所以并未测试，如果有发现脚本运行出错的情况可以连带着输出文件发给我，我有时间可以对脚本进一步优化。新版输出文件样式如下：

红米饭1234 · 发表于 Post on 2022-4-9 09:59:46

写一个高斯的把

冰释之川 · 发表于 Post on 2022-4-9 10:46:40

这脚本不错，nice

冰释之川 · 发表于 Post on 2022-4-9 10:51:26

红米饭1234 发表于 2022-4-9 09:59
写一个高斯的把

tsmonitor （《Gaussian优化过渡态的监控/诊断小脚本-tsmonitor》http://bbs.keinsci.com/thread-14081-1-1.html）

红米饭1234 · 发表于 Post on 2022-4-9 11:27:15

冰释之川发表于 2022-4-9 10:51
tsmonitor （《Gaussian优化过渡态的监控/诊断小脚本-tsmonitor》http://bbs.keinsci.com/thread-14081- ...

好哒

yjb · 发表于 Post on 2022-5-4 14:33:00

您好，在运行.py文件后出现如下错误，
***************************************
*** The format of the script: ***
cp2k-output-analyse.py OUTPUT_FILE.out
***************************************

=======================================
In process...
...
Traceback (most recent call last):
File "cp2k_out_analyse.py", line 150, in <module>
+ "\n" + contents)
NameError: name 'MAX_D' is not defined

ma455173220 · 发表于 Post on 2022-5-11 08:25:25

yjb 发表于 2022-5-4 14:33
您好，在运行.py文件后出现如下错误，
***************************************
*** The format of the ...

发一下你用的output文件呗，我试下

youyno · 发表于 Post on 2022-5-11 15:11:36

可以弄个python2的吗？

gog · 发表于 Post on 2022-5-12 09:30:02

点赞点赞再点赞

gog · 发表于 Post on 2022-5-12 09:30:39

youyno 发表于 2022-5-11 15:11
可以弄个python2的吗？

升级系统，直接用python3不香？

乐平 · 发表于 Post on 2022-5-12 10:20:53

yjb 发表于 2022-5-4 08:33
您好，在运行.py文件后出现如下错误，
***************************************
*** The format of the ...

可能你的任务不是几何优化（GEO_OPT）或者晶胞优化 (CELL_OPT)。

我用 CP2K 自带的 benchmark/QS/ 目录下的 H2O-256.inp 文件的运行结果（MD 任务）测试了这个脚本，没有检测出不是优化的任务，报错和你的一样。

乐平 · 发表于 Post on 2022-5-12 10:25:00

ma455173220 发表于 2022-5-11 02:25
发一下你用的output文件呗，我试下

这个脚本没有检测出不是几何优化或者晶胞优化的任务。

比如，我用 CP2K 自带的 benchmark/QS/ 目录下的 H2O-256.inp 文件的运行结果（MD 任务）测试了这个脚本。但是，此脚本并没有没有检测出任务不是优化的任务，虽然我看到脚本中有检测任务类型的代码段。

if RUN_TYPE == "GEO_OPT":
line_added = 25
elif RUN_TYPE == "CELL_OPT":
line_added = 32
else:
print("\033[31mERROR:\033[0m This script can only be used for Geometry Optimization results!")
sys.exit()

复制代码

所以，运行之后会显示 NameError: name 'MAX_D' is not defined 。这个报错和 6 楼的一样。

乐平 · 发表于 Post on 2022-5-12 10:26:28

挺有趣的项目，我有空了也写一个试试。

yjb · 发表于 Post on 2022-5-12 10:52:00

乐平发表于 2022-5-12 10:25
这个脚本没有检测出不是几何优化或者晶胞优化的任务。

比如，我用 CP2K 自带的 benchmark/QS/ 目录下 ...

谢谢老师，我做的是QM/MM MD

ma455173220 · 发表于 Post on 2022-5-12 15:07:06

乐平发表于 2022-5-12 10:25
这个脚本没有检测出不是几何优化或者晶胞优化的任务。

比如，我用 CP2K 自带的 benchmark/QS/ 目录下 ...

那可能是CP2K版本不同，不同版本有可能输出文件格式不太一样。的确只能用来GEO_OPT和CELL_OPT。话说MD也用不着监控吧...它有自带输出的文件啊

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