cp2k+dpgen探索候选构型时全部false

ljq632

各位老师好，本人是一个小白，在最近做aimd+dpmd时候遇到了这样的问题，在dpgen训练寻找候选构型时，力偏差很大，导致寻找的构型全部false，无法进行下去（图1，2）
首先第一个问题：我用MS中的AC 创建了初始构型，然后将体系跑AIMD(cp2k),加热到300K，预平衡阶段温度先是飙升到8000K，再缓慢降到300K，不知道这样的情况是否合理？（图3）
第二个问题:在DPGEN训练时，初始构型我用的就是MS中AC生成的初始构型（5个），初始的数据集用的是在前面提到的预平衡基础上，再跑一个1ps的稳定300K（从中抽取50个作为训练集，30个作为验证集），这样的方法是否合理？
本人想到可能因为：1.初始构型与DPGEN中的初始构型不一致（dpgen中温度飙升导致体系与初始构型不一致）。
                             2.初始数据集抽取的太少？或者初始构型太少？



恳请各位老师帮帮忙，谢谢各位老师！

Uus/pMeC6H4-/キ

先不谈DPGEN如何，请将初始构型的结构文件和CP2K的所有输入输出文件打包压缩作为附件上传。

ljq632

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-5-30 10:53
先不谈DPGEN如何，请将初始构型的结构文件和CP2K的所有输入输出文件打包压缩作为附件上传。

附件中缺少了out文件，今日上传不上去了老师

ljq632

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-5-30 10:53
先不谈DPGEN如何，请将初始构型的结构文件和CP2K的所有输入输出文件打包压缩作为附件上传。

还缺少一个out文件，老师您先看看这个，这个是300K 跑了1ps，对应的输出文件，我将他dpdata转化后，在其中1001帧中随机抽取的。

ljq632

out文件  提取码1234

Uus/pMeC6H4-/キ

ljq632 发表于 2025-5-30 11:14
附件中缺少了out文件，今日上传不上去了老师

没事，拿网盘分享比较大的文件其实也没问题的，不过比较小的附件直接从论坛下载确实方便些。一般来说在等到别人回复之前，有补充内容的话直接编辑已经发的帖子就行，不宜连续发回复。

从结构来看，这是需要模拟一个无定形钠钙硅酸盐的熔融状态么？300 K显然不足以让此类材料熔化，所以当前模拟的最多是接近室温条件下一块无定形固体里原子的轻微热运动。16埃的盒子尺寸从何而来不是很清楚。我也不知道M$的AC生成初始构型的操作细节，特别是硅原子和氧原子是分别单独加入还是有什么单元模板（比如[SiO4]四面体或者其寡聚的链、环之类）加入的，因此这个结构对我来说稍微有点奇怪。第一个问题提到的温度骤升也正是建模问题的后果之一：完全随机地加原子到盒子中，所得初始结构必然存在不合理的近距离接触，直接对其做DFT计算就会产生很大的排斥、带来较高的速度，而热浴控温效果又没跟上，从而体现为爆炸式升高的温度。一般来说构建无定形结构还有种更合理的方法，即从已知的类似组成的结晶态结构出发，做上千K的高温分子动力学模拟使其充分熔化，再缓慢降温到目标温度。如果就是要随机加原子创建初始无定形结构，也得凭硅酸盐的结构知识来准备，构建好了最好先（用与分子动力学相同的计算参数）做一下能量极小化，再开始分子动力学模拟。

CP2K的计算设置倒没什么问题。第二个问题，对于DeePMD-kit+DPGEN训练的目的，考虑采样充分程度的话，只用1 ps的模拟取几十个结构的数据作为初始数据集确实感觉偏少，建议延长至几十ps并取几百上千个结构。提高温度来模拟也能加速结构变化，有助于采样更充分。

ljq632

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-5-30 14:00
没事，拿网盘分享比较大的文件其实也没问题的，不过比较小的附件直接从论坛下载确实方便些。一般来说在等 ...

老师我可不可以这样理解：
1.ms建模的时候我确实是在熔融状态下进行的，随后AIMD，温度设置为300，按您说的这显然会不合理，300并不是熔融状态，所以说会有很大的排斥，导致温度爆炸式的升高。
2.dpgen所使用的初始构型我就是用ms建模的构型（类似熔融），但是我用的初始训练集是AIMD跑300K的训练集，所以会导致全部False的情况。
再次感谢老师的回复和耐心解答！

Uus/pMeC6H4-/キ

ljq632 发表于 2025-5-30 14:18
老师我可不可以这样理解：
1.ms建模的时候我确实是在熔融状态下进行的，随后AIMD，温度设置为300，按您 ...

具体什么叫“建模的时候是在熔融状态下进行的”？难道除了用AC随机添加单个原子，还有拿M$里的DFT或者分子力场处理结构使其熔化之类的过程？我不用这个软件，所以想听听完整的操作细节的解释。

理解有偏差。我说的“不合理的近距离接触”是指原子间的几何关系/空间坐标，用DFT对原子空间坐标解出能量、求导得到受力、按牛顿第二定律得到加速度，这段计算流程都不涉及温度；不管是不是熔融态、温度是多少K，两个原子太近了就是会有很大排斥。……该用什么温度跑什么状态的模拟完全是另一回事，无论是收集多少K的模拟数据，都得先把初始结构的不合理接触给充分消除了。

把“生”的初始结构不加处理直接给DPGEN来跑肯定不对。比如构建了甲乙丙丁戊五个初始结构，想用甲准备初始数据、乙丙丁戊探索候选构型，应该先用CP2K把甲乙丙丁戊五个结构都做平行的预平衡处理，确认达到类似的稳定状态了再交给DeePMD-kit和DPGEN，而不是只给甲做预平衡却不管乙丙丁戊的情况。

ljq632

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-5-30 14:59
具体什么叫“建模的时候是在熔融状态下进行的”？难道除了用AC随机添加单个原子，还有拿M$里的DFT或者分 ...

感谢老师的耐心回复，第一个问题已经理解了，第二个问题：我将初始构型换成了cp2k在300K稳定的结构（从中抽取5个），初始的训练集用的还是原来的训练集（从中抽取200个），最大力偏差还是很大，不知道是什么原因，麻烦老师了！！