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[GAMESS-US] 安利一下LUT-IOTC

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GAMESS-US从2016版开始支持基于LUT-IOTC的标量全电子相对论计算,是IOTC(等价于无穷阶DKH)的近似,最近用了用,真乃神器
计算TlCl,对Tl用SARC-DKH,对Cl用cc-pVTZ-DK,键长为NIST上查的实验值2.484826埃。泛函用PBE0。没利用对称性,四核并行。

计算的解离能(用电子能量,kcal/mol。耗时为计算TlCl单点的)
非相对论:103.647472282764,耗时22s
RESC:101.194179766793,耗时43s
DKH2:101.318529597819,耗时42s
DKH3:101.327972179406 ,耗时43s
IOTC:101.326816682898,耗时44.8s
LUT-IOTC:101.326621214601,耗时25s
可见LUT-IOTC和IOTC结果一样,精度没有可察觉得到的损失,而耗时大为降低,比非相对论没多花多少时间。和很常用的精度较理想的DKH3的结果也基本没区别。

更重要的是,LUT-IOTC有解析梯度(而IOTC没有),优化结果:
非相对论:2.5078577,耗时2min
RESC:2.5005100,耗时3min47.330s
DKH2:2.5077723,耗时4min4
DKH3:2.5052602,耗时4min13
IOTC:2.5060618,耗时6m2.843s
LUT-IOTC:2.5067128,耗时2min14
PS:g09下def2-TZVP下优化结果2.5031
确实速度远快于IOTC,也比半数值梯度的DKH速度明显快得多,也比同样有解析梯度的RESC要快不少且结果更好,结果和DKH3/IOTC几乎没区别。LUT-IOTC的速度优势对于大体系会更明显。

LUT-IOTC使用也颇简单,$CONTRL里写个RELWFN=LUT-IOTC即可。

推荐大家使用。附一篇有关文献
LUT-IOTC在GAMESS-US中的实现-Implementation of Efficient Two-component Relativist.pdf (643.75 KB, 下载次数 Times of downloads: 50)

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发表于 Post on 2017-11-4 09:34:04 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-11-3 16:45
直接看输出文件里的收敛过程判断合理性。也有可能有的没有收敛最稳定波函数。

OK,明白了,再次感谢sob大神。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-11-3 16:45:17 | 只看该作者 Only view this author
chenzhiyong 发表于 2017-11-3 16:20
谢谢老师,您的意思是ETHRSH关键词是可以使用的。但是我在同一个结构下用不同的ETHRSH值给出 ...


直接看输出文件里的收敛过程判断合理性。也有可能有的没有收敛最稳定波函数。
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发表于 Post on 2017-11-3 16:20:44 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-11-3 15:47
GAMESS默认的maxit太小,加大是有益的,但加到200没必要,超过100步还没收敛的趋势继续跑基本也不可能收 ...

谢谢老师,您的意思是ETHRSH关键词是可以使用的。但是我在同一个结构下用不同的ETHRSH值给出的结果(SCF能量)相差很大,也就是说体系要在统一的ETHRSH值下才能给出正确的结果。


我还发了个帖子专门问这个问题http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7158&page=1#pid55489,beefly给我的回复是说ETHRSH的性质是和Gaussian使用IOP(5/13=1)是一个性质的,我现在很懵,我该相信谁?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-11-3 15:47:31 | 只看该作者 Only view this author
chenzhiyong 发表于 2017-10-31 11:25
sob老师好,首先非常感谢您对我的问题的即时回答。按照您的解答,我已经能够用小基组成功计算ROHF/LUT-IO ...

GAMESS默认的maxit太小,加大是有益的,但加到200没必要,超过100步还没收敛的趋势继续跑基本也不可能收敛
ETHRSH不影响收敛限,只是影响DIIS加速收敛的具体过程,只要最终观看迭代过程,能量收敛就行了。
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发表于 Post on 2017-10-31 11:25:39 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-31 00:06
SCF没收敛
临时文件位置就是GAMESS运行脚本文件里定义的环境变量里面有一项指向的位置
direct SCF时积 ...

sob老师好,首先非常感谢您对我的问题的即时回答。按照您的解答,我已经能够用小基组成功计算ROHF/LUT-IOTC(或者IOTC和DK3)水平下的SCF能量。大基组正在尝试。
这里还有一个可能无关LUT-IOTC计算的问题,就是今天早上在您说了TOTAL ENERGY = 0是因为SCF不收敛,我自己尝试解决了一下(解决方法是从网上找的)。
1.我把迭代次数加到200,$contrl 模块加上maxit=200。
2. 我在$scf 模块加上ETHRSH=1.0。我看手册里ETHRSH是energy error threshold for initiating DIIS,默认值是0.5。
虽然结果SCF成功收敛了,但我还是不明白ETHRSH的实际意义是什么?我把它从0.5改成1.0代表了什么?这样算出来的结果是可信的吗?

$contrl scftyp=rohf mult=5 relwfn=dk ispher=1 maxit=200 $end
$system mwords=16 $end
$relwfn norder=3 $end
$scf    DIIS=.T. ETHRSH=1.0 DIRSCF=.T. $end
$guess  guess=huckel $end
$basis  BASNAM(1)=ligC,ligC,ligC,ligH,ligH,ligH,
ligN,ligH,ligN,ligH,metal,ligH,ligC,ligH,ligC,ligH,ligH,ligH $end


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发表于 Post on 2017-10-31 08:11:52 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-31 00:06
SCF没收敛
临时文件位置就是GAMESS运行脚本文件里定义的环境变量里面有一项指向的位置
direct SCF时积 ...

好的,谢谢sob老师

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-10-31 00:06:56 | 只看该作者 Only view this author
chenzhiyong 发表于 2017-10-30 23:00
sob老师好,我按照您说的换了小基组cc-pvtz-dk,也尝试了加上$SCF DIRSCF=.T. $END,两种情况都正常结束了 ...

SCF没收敛
临时文件位置就是GAMESS运行脚本文件里定义的环境变量里面有一项指向的位置
direct SCF时积分用的时候现算,不占硬盘
记得上传较大文本型文件时一定要压缩,置顶的新人必读里有提到
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发表于 Post on 2017-10-30 23:00:38 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-30 15:29
双电子积分没有收敛不收敛之说
提示I/O错误,可能是读写临时文件哟问题,检查下硬盘空间,或者试试小点 ...


sob老师好,我按照您说的换了小基组cc-pvtz-dk,也尝试了加上$SCF DIRSCF=.T. $END,两种情况都正常结束了没报错,但是TOTAL ENERGY = 0,这应该有问题吧。因为我常年用Gaussian,刚学gamess,不懂的地方比较多,请老师海涵。
1.老师说的硬盘空间是指哪里的(我是在节点上算的),是不是指/scr/文件夹所放置的位置?如果是,像gamess在rohf/aug-cc-pvtz-dk水平下用DK3和IOTC方法计算几十个原子的体系需要硬盘空间多大?
2.TOTAL ENERGY = 0是算错了吗?
3.$SCF DIRSCF=.T. $END的作用是不存储积分吗?
附件是输出文件。


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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-10-30 15:29:47 | 只看该作者 Only view this author
chenzhiyong 发表于 2017-10-30 10:11
sob老师,我的LUT-IOTC跑出来出现下面的错误,这是计算双电子积分的时候不收敛吗?还是别的原因。求解。 ...

双电子积分没有收敛不收敛之说
提示I/O错误,可能是读写临时文件哟问题,检查下硬盘空间,或者试试小点的基组,或者试试加上$SCF DIRSCF=.T. $END
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发表于 Post on 2017-10-30 10:11:46 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-28 21:14
写成类似这样
$BASIS BASNAM(1)=ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,metal,metal,
ligN,ligH,ligH,ligH $ ...

sob老师,我的LUT-IOTC跑出来出现下面的错误,这是计算双电子积分的时候不收敛吗?还是别的原因。求解。附件是输入输出文件。
II,JST,KST,LST =146  1  1  1 NREC =     33721 INTLOC =10511
II,JST,KST,LST =147  1  1  1 NREC =     33721 INTLOC =10511
II,JST,KST,LST =148  1  1  1 NREC =     34573 INTLOC = 9766
II,JST,KST,LST =149  1  1  1 NREC =     35398 INTLOC = 2708
II,JST,KST,LST =150  1  1  1 NREC =     36685 INTLOC = 5016
II,JST,KST,LST =151  1  1  1 NREC =     36852 INTLOC = 3679
II,JST,KST,LS CPU     0: STEP CPU TIME=    91.65 TOTAL CPU TIME=       94.7 (    1.6 MIN)
TOTAL WALL CLOCK TIME=     1128.9 SECONDS, CPU UTILIZATION IS   8.39%
  ddikick.x: application process 0 quit unexpectedly.
PWRT: NODE   2 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE   1 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE   3 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE   5 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE   6 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE   9 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE   7 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE  11 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE  13 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE  12 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
PWRT: NODE  14 ENCOUNTERED I/O ERROR WRITING UNIT   8
ddikick.x: Sending kill signal to DDI processes.
ddikick.x: Execution terminated due to error(s).
----- accounting info -----
FiSun Oct 29 23:15:33 CST 2017
0.211u 8.460s 19:13.80 0.7%     0+0k 1088+664io 13pf+0w

Fe2 .MECP.LUT-IOTC.inp

16.08 KB, 下载次数 Times of downloads: 1

输入文件

Fe2 .MECP.LUT-IOTC.out

88.08 KB, 下载次数 Times of downloads: 1

输出文件

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发表于 Post on 2017-10-29 09:00:12 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-28 21:14
写成类似这样
$BASIS BASNAM(1)=ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,metal,metal,
ligN,ligH,ligH,ligH $ ...

非常感谢sob老师,可以算了,已经在跑了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-10-28 21:14:21 | 只看该作者 Only view this author
chenzhiyong 发表于 2017-10-28 17:19
sob老师,我在Gamess自定义基组的时候出现了以下问题,意思应该是$BASIS模块太长了吗?这个问题有解决方 ...

写成类似这样
$BASIS BASNAM(1)=ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,metal,metal,
ligN,ligH,ligH,ligH $END
每一行不要超过80个字符
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发表于 Post on 2017-10-28 17:19:18 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-28 01:28
radial是计算r、r^2算符期望值的,对这个不感兴趣就完全没必要设,idegsh等等与之相关的也都不必

sob老师,我在Gamess自定义基组的时候出现了以下问题,意思应该是$BASIS模块太长了吗?这个问题有解决方法吗,弄了好久没解决。(附件有输入文件)请sob老师帮忙看看。
CONSTANT LIST TOO LONG
**** ERROR READING INPUT GROUP $BASIS    *****
THE PROBLEM IS WITH THIS INPUT LINE, NEAR THE X MARKER
$BASIS  BASNAM=METAL,LIGC,LIGC,LIGC,LIGC,LIGC,LIGH,LIGH,LIGH,LIGH,LIGH,LIGH,LIG
                           X
THE ONLY KEYWORDS ACCEPTED IN THIS GROUP ARE:
  GBASIS    NGAUSS    NPFUNC    NDFUNC    NFFUNC    DIFFSP
  DIFFS     POLAR     SPLIT2    SPLIT3    EXTFIL    BASNAM
SYNTAX ERROR FOUND IN YOUR $BASIS GROUP
EXECUTION OF GAMESS TERMINATED -ABNORMALLY- AT Sat Oct 28 15:54:11 2017


Fe2 .MECP.IOTC.inp

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发表于 Post on 2017-10-28 08:49:30 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-10-28 01:28
radial是计算r、r^2算符期望值的,对这个不感兴趣就完全没必要设,idegsh等等与之相关的也都不必

好的,非常感谢sob老师

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