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。
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。$orb部分给出了每个价键轨道的基函数信息，其中前18个轨道表示双占的非活性σ轨道，后6个表示定域在C原子上的活性π轨道。
2. 准备好输入文件后，进入XMVB云计算页面，然后上传输入文件或将其中内容复制到文本框中（如下图所示），点击Submit开始价键计算。计算期间，点击页面左侧菜单的Job Manager即可实时跟踪作业的计算进度。
计算结束后，用户可以下载并安装套件内包含的XGUI软件以查看计算结果。打开XGUI后，首先创建一个新的项目，并命名为c6h6，双击项目中的xmo导入下载到本地的.xmo输出文件，点击”Structures”查看价键计算中涉及的5个共价结构，包括2个Kekulé结构和3个Dewar结构，展示如下： 可以看到，2个Kekulé结构和3个Dewar结构各自的系数和权重分别是相等的，符合价键结构的对称性。
二、XEDA 使用示例： 以XACS网站上提供的Adenine-Thymine碱基对GKS-EDA计算为例 1. 在上图的计算输入文件中，$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。
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）： 首先进入Job submitter: 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。
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：
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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发表于 Post on 2023-12-18 15:46:02
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