ошибка в расчетах GAMESS

[YuG]

Доброго времени суток!!
Рассчитываю структуру, содержащую 4 гетероцикла и атомы серы. Расчет идет, но при расчете энергии, она как будто топчется на месте с небольшими изменениями на протяжении приличного времени расчета. Подскажите в чем проблема. Благодарю.
Вот такая штука выходит:
ITER EX DEM TOTAL ENERGY E CHANGE DENSITY CHANGE DIIS ERROR INTEGRALS SKIPPED
* * * INITIATING DIIS PROCEDURE * * *
1 0 0 -2023.400405034 -2023.400405034 337.847958317 0.991896300 -1 -1
2 1 0 -2022.933628403 0.466776631 389.338657822 0.190367328 -1 -1
3 2 0 -2016.818195268 6.115433134 101.713953729 0.241241750 -1 -1
4 3 0 -2026.751047711 -9.932852443 57.717531162 0.110143217 -1 -1
5 4 0 -2028.285259606 -1.534211895 35.416495229 0.024829766 -1 -1
6 5 0 -2028.414408830 -0.129149224 11.242241141 0.009258978 -1 -1
7 6 0 -2028.432244320 -0.017835490 4.754437452 0.008517815 -1 -1
8 7 0 -2028.441725134 -0.009480814 3.419108197 0.003235988 -1 -1
9 8 0 -2028.443455473 -0.001730340 0.684999075 0.001708458 -1 -1
10 9 0 -2028.443864602 -0.000409129 0.857054535 0.001080006 -1 -1
11 10 0 -2028.444015480 -0.000150878 0.648041162 0.000322058 -1 -1
12 11 0 -2028.444040634 -0.000025154 0.828690935 0.000141428 -1 -1
13 12 0 -2028.444048212 -0.000007578 0.117438679 0.000108997 -1 -1
14 13 0 -2028.444051087 -0.000002875 0.152893385 0.000030185 -1 -1
15 14 0 -2028.444051588 -0.000000501 0.057356758 0.000019236 -1 -1
16 15 0 -2028.444051781 -0.000000193 0.019304793 0.000006600 -1 -1
17 16 0 -2028.444051807 -0.000000026 0.008600990 0.000003649 -1 -1
18 17 0 -2028.444051813 -0.000000006 0.015599701 0.000001247 -1 -1
---------------DISABLING FDIFF OPTION---------------
* * * INITIATING DIIS PROCEDURE * * *
19 18 0 -2028.444051771 0.000000042 1.336627454 0.000049561 -1 -1
20 19 0 -2028.444051814 -0.000000043 0.622548974 0.000012541 -1 -1
21 20 0 -2028.444051809 0.000000005 0.261985897 0.000013696 -1 -1
22 21 0 -2028.444051821 -0.000000012 0.017797026 0.000002026 -1 -1
23 22 0 -2028.444051821 0.000000000 0.024344226 0.000001296 -1 -1
и т.д.

[Гесс]

Это SCF процедура, она мало кому чего должна, но здесь она вполне успешно движется: смотрите не на саму энергию (-2028.44405*) а на следующие 3 колонки. Цифры систематически снижаются - вы движетесь к сходимости. Учтите что итераций может быть много. И на каждом шаге оптимизации вы будете повторять scf процедуру

[YuG]

Гесс, благодарю вас за ответ!!

[YuG]

Вот такой еще вопрос: возможно ли продолжить расчет GAMESS, если он был прерван по независящим обстоятельствам?? если да, то какую команду вписать??

[Гесс]

Общее
1) я практически не занимаюсь гамессом (ни одним из трех, кстати указывайте о каком гамессе идет речь, обычно US, UK или PC, он же Firefly), но то что я напишу ниже универсально для большинства программ. В дальнейшем я считаю что мы гооврим о US версии ибо она единственная в которой я когда то делал несколько расчетов.
2) исходя из постановки вопросов я предполагаю что вы занялись расчтеами недавно, поэтому не буду рассуждать о случаях типа ангармонических частот и УФспектров, а остановлюсь на 2 наиболее ожидаемых на мой взгляд случаях - оптимизация и сингл-поинт. Если вам непонятны используемые мной жаргонизмы - не стесняйтесь уточнять.
3) на будущее - желательно максимально точно описывать проблему и оччень желательно прикладывать инпут и аутпут файлы (форум не поддерживает расширения типа out но можно архивировать или менятьрасширения скажем на txt). В отсутствие аутпут файлов приходится использовать экстрасенсорные способности. Что влияет на результат.
Конкретное
1.1) если речь идет об оптимизации - можно продолжить с последней оптимизированной точки. Эта информация практически всегда присутствует в аутпут файле. Копируете ее оттуда, вставляете в инпут вместо начальной, удаляете лишние столбцы если они затесались - и стартуете. Так что ответ - "да, с потерями времени на последний шаг оптимизаиции"
2) если речь идет о точеченом расчете то тут для рестарта нужна волновая функция которая оптимизировалась в ходе SCF процедуры (то что вы показывали выше). Этой самой функции в аутпуте подавляющего большинства программ нет (она слишком огромна). Программа пишет ее в некий бинарный файл, судьба которого очень различна у разных программ. Например Гауссиан обычно сохраняет chk а вот спасти rwf уже надо думать заранее. У орки это gbw, он пишется там где проходит расчет и если это скретч на ноде - то не будуи скопированным автоматически сразу по окончанию орки - умирает. У GAMESS(US) (Гордона) за это отвечает PUNCH файл, который насколько мне не изменяет память имеет расширение dat и пишется в какие то жестокие е**ня. Согласно мануалу https://www.spec.org/hpc96/docs/Related ... input.html (настоятельно рекомендую если мы говорим о US гамессе), рестарт делается считыванием орбиталей GUESS=MOREAD но при этом нужно чтоб программа нашла старый PUNCH. Его адрес можно поискать в старом аутпуте, но если он в скретче - скорее всего всё пропало. Вот тут http://classic.chem.msu.su/cgi-bin/ceil ... 490+00.htm есть об этом, да и вообще английский гугл обязан помочь. Так что ответ - "теоретически да, практически - нет, если вы к этому не были готовы"
1.2) так как оптимизация состоит из точечных расчетов - в общем случае можно рестартовать практически с того же места где произошло несчастье - для этого нужны последняя геометрия и последняя волновая функция. Гауссиан хранит и то и другое в chk, и читывается все в две команды. Гамесс - надо тестить исходя из последней ссылки выше, опять же если есть панч.

Опять общее
4) если вы только начинате с расчетами и слабо представляете сколько времени и оперативной памяти/диска потребует тот или иной метод-базис, возможно имеет смысл начать не с целевой системы а с чегото простого типа бензола. Это даст вам представление о том какие шаги проходит расчет и каую инфу вы сможете из него получить. Только помните, что увеличение системы в 2 раза приведет к увеличению стоимости расчета не в 2 раза а на много серьезнее - стоимость нарасает как куб для ДФТ, пятая степень для MP2, гм, ну CCSD пожалуй для четырехгетероциклической системы неактуален.
5) Настолько общее что аж оффтоп. Гамесс US - небесплатный софт, при этом не столь распространенный как гауссиан признаю, был неправ, его инпут не слишком интуитивен, а набор фишек - специфичен. ИМХО стоит сначала четко определиться что именно вы хотите посчитать, и насколько оптимален для этих целей именно гамесс. Это не следует понимать как мою неприязнь к гамессу. Просто некоторые задачи в некоторых программах можно решить легче.

[madschumacher]

Маленькая поправка: GAMESS US бесплатный (как и Firefly). Платный только GAMESS UK.

[M.Sh.]

А кстати, уважаемый Гесс, какие именно задачи можно легче решить с помощью Gaussian или Orca по сравнению, например, с GAMESS или Firefly?
По моему опыту GAMESS (по крайней мере старая версия) плохо считает колебательные спектры в ангармоническом приближении, не считает спектры оптического дихроизма (а кстати, Orca считает?). Но Gaussian я не встречал для решения Multi-Reference задач (в отличие от GAMESS, Firefly или Molpro).

[Гесс]

какие именно задачи можно легче решить с помощью Gaussian или Orca по сравнению, например, с GAMESS или Firefly?

Эк вы ловко меня Тяжело писать о недостатках программ в которых практически не работал.
Но я попробую. Это будет явно очень длиннопост и одно сплошное ИМХО. Я не занимаюсь бенчмарками и не буду приводить никаких цифровых критериев на которых меня было бы легко подловить. Также отсылаю к viewtopic.php?f=71&t=81934&p=566760&hilit#p566760

[Гесс]

Что для меня и думаю большинства новичков отличает гауссиан и орку от гамесса и турбомоля - это формат инпута. Пробиваться каждый раз через десятки блоков маловнятных ключей - утомительная затея.
О том что можно в программах. Я точно могу сказать что есть в ГамессUS чего нет в орке и гауссиане - LC-BOP функционалы. Только за ними я туда пришел. Хотя если цель в том чтобы перепробовать все функционалы - надо покупать Q-Chem. Кстати о функционалах. http://www.compchem.me/b2gp-plyp Я понимаю что это конкретный случай но обьективности и статистики собственно и не обещалось.
В орке очень основательно подошли к вопросу RI. Если в гауссиане density fitting предусмотрен лишь для негибридных функционалов - в орке около 3 разных алгоритмов для ДФТ, специальные аукс-сеты под корреляционные расчеты, RI-CCSD(T) и RI-MP2-F12 (каюсь, не тестил), RI-SCS-MP2 (не документирован в текущей версии). Да, я вижу что в мануале гамесса есть пара слов о разложении единицы, но как то весь этот ворох ключей не впечатляет.
Кстати о ворохе. Мне хотелось посчитать кое что с def2-TZVP базисом. Его нет в гамессе (как минимум в версии которая была мне доступна), вместо него есть KTZVPP у которого те же экспоненты, но другие множители (я не готов счас обсуждать насколько это принципиально, но сходимость оказалась внезапно отвратной). Ну что ж поделать, давайте добавим новый базис для элемента. В гамессе есть вариант с внешним файлом, но тогда вылазит геморой с нахождением этого файла. Идеально было бы дать базис в самом инпуте. В гауссиане или орке это делается одним блоком в конце инпута. В гамессе мне пришлось указывать базис 120 раз после каждого атома. У - удобство.
Кстати, зачем брать один ограничитель памяти, давайте сделаем "the memory required on each processor core for a run using p cores is therefore MEMDDI/p + MWORDS." а MEMMDI мы будем использовать только в некоторых кодах, причем под одну задачу у нас зачастую будет по нескольку разных кодов, и дефолтные коды будут разными для разных задач. Извините, несдержался.
Ладно, вернемся к уникальным фишкам. В орке это ΔLPNO-методы, которые непрерывно допиливаются. Там туча своих подводных камней, но сотню неводородных атомов на CCSD уровне не вытягивает даже последний ACES (инсайд). Или скажем NonLocal коррекции как альтернатива гриммовским D3.
Я предусмотрительно не буду рвать на груди рубаху и утверждать что G-методов http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/k_g1.htm нет в гамессе, но есть у меня сильнейшее подозрение. А вкусная термохимическая штуковина.
Кстати T-диагностику (для каплдкластерных расчетов) гамесс умеет? А то считаешь себе каплдкластер, считаешь, а потом ревьювер тебе бац - а у вас система мультиреференсная. Гауссиан считает (хоть и по отдельному запросу).
Делать в гауссиане мультиреференс кажется можно http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/k_casscf.htm. Но никому в здравом уме я это рекомендовать не буду. Как и считать кристаллы, что официально тоже можно. Для первого есть Molcas(осторожно, платно), Firefly и на самый худой конец Орка. Для второго Кристалл и кажется Кастеп, но тут я перехожу в район подвирания. В Молпро из интересных мультиреференсных фишек MRCI, хотя не поспоришь что CASPT2 и даже 3 как минимум описан в мануале. ИМХО это прога изначально нацеленная на (высоко)симметричные малые системы которые она умеет как никто. Еще из потенциально интересных мне фишек молпро - поддержка SAPT причем опеншелл и не только ДФТ. Впрочем на данный момент я потерял доступ к Молпро и Турбомолю. Касательно мультиреференса - я им крайне редко занимаюсь (обычно лишь чтобы доказать что он ненужен). И опять же о каком мультиреференсе мы говорим. HF и MP2 уровни (в формате casscf и caspt2) это понятно. Но если мы хотим лезть выше то MRCC то это отдельный код который не интерфейснут ни в гамесс ни в гауссиан http://www.mrcc.hu/index.php/documentation/interfaces
Делая очередной круг по каплдкластеру (ну а че б и не потоптаться) не то чтобы ктото из обсуждаемых не умел ccsd, у протестированных мной даже результаты совпадают (относительные энергии, PSI4 лажает). Но если в каплдкластере планируется делать все и пофиг что брать - я бы брал заточенные под это CFOUR и его прародителей ACES-II и ACES-III (у кого получится поставить ACES-II - поделитесь опытом).
Короче имхо сначала надо смотреть определяет ли задача выбор кода.
Если задача одни сплошные мультиреференсы - то Файерфлай если вы не в скандинавии (там серьезнейшие скидки на Молкас).
Если маленький мультиреференс может быть случайно вылезет и вы бы хотели одолеть его оставаясь том же более менее понятном пакете с большим мануалом - то орка.
Если вы хотите перебрать кучу разных методов и быстро выгугливать значение возникающих ошибок - Гауссиан.
Если вы хотите считать чтото универсальное что есть везде, типа DFT оптимизаций и вы в самом начале своей расчетной карьеры да еще и без наставника - я бы рекомендовал коды с читаемыми инпутами:
Гауссиан (платно, наиболее распространенный пакет, для всех вопросов есть ответ в гугле)
Орка (бесплатно, хороший мануал, живой форум, бинарники, заставьте админа распараллелить иначе обретая бесценный опыт вы можете потерять очень много времени)
Природа (бесплатно, нет мануала, неизвестна за пределами СНГ, быстра, странности с применением ri, бинарник, сам знает как параллелиться, вместо падений часто зависает)

Ну как то так

[M.Sh.]

Спасибо. Кстати, внешний файл с базисами в гамесс подключается довольно просто.

[madschumacher]

Уточняйте всегда какой из 3х пакетов семейства GAMESS Вы имеете в виду.

[Shorku]

Гесс попытался уложить в один пост 600 страниц орочьего мануала и 450 гамессовского =)

Гамесс, кажется, не пишет по умолчанию орбитали на каждом шаге SCF, так что перезапустить электронную задачу не получится.

[YuG]

Гесс, а если SCF процедура не заканчивается сходимостью (пробовала несколько раз на разных компьютерах). Каждый раз компьютер начинает зависать. Молекула большая. Быть может есть какая-то команда для облегчения ее сходимости???

[madschumacher]

В Firefly
Можно в поле $SCF изменить критерии сходимости для:

1. плотности,
   • NCONV=n (дефолтно n=5, кроме MP2 и CI) -- разница плотностей между двумя последними итерациями должна быть меньше 10^{-n};
   • DENTOL=n (дефолтно 0.0, т.е. использование NCONV) -- разница плотностей между двумя последними итерациями должна быть меньше n;
2. энергии, ENGTHR=n (дефолтно n=1.0D-9) -- разница энергий между двумя последними итерациями должна быть меньше n (в Ha).

+ есть критерии для конкретных методов поиска решения (SOSCF и DIIS). Выбор метода проведения итераций сам по себе тоже может влиять на сходимость.
Можно изменить параметры расчёта интегралов (предлагаемое стандартно решение INTTYP=HONDO, ICUT=11, ITOL=30 в $CONTRL).

В GAMESS US
критерии сходимости SCF меняются тоже в поле $SCF, для:

1. плотности, CONV=n (дефолтно n=1.0D-05, кроме TDDFT, CC, CI, MP2, где n=1.0D-06) -- разница плотностей между двумя последними итерациями должна быть меньше n.

+ выбор между SOSCF, DIIS и ни одним из них + критерии для настройки этих методов + изменение опций для расчёта/хранения интегралов: INTTYP, GRDTYP и т.д.

Короче:
1. Уточняйте в конце концов что за GAMESS Вы используете (как видите, многие опции у них отличаются как названием keyword-ов, так и опциями)!
2. Читайте мануал!!!!!

[Гесс]

1) я практически не занимаюсь гамессом (ни одним из трех, кстати указывайте о каком гамессе идет речь, обычно US, UK или PC, он же Firefly),
...
3) на будущее - желательно максимально точно описывать проблему и оччень желательно прикладывать инпут и аутпут файлы (форум не поддерживает расширения типа out но можно архивировать или менятьрасширения скажем на txt). В отсутствие аутпут файлов приходится использовать экстрасенсорные способности. Что влияет на результат.

[amge]

SCF процедура не заканчивается сходимостью (пробовала несколько раз на разных компьютерах). Каждый раз компьютер начинает зависать. Молекула большая. Быть может есть какая-то команда для облегчения ее сходимости???

Если речь идет о GAMESS US, то, кроме рекомендаций madschumacher в документации к программе (REFS.DOC) есть специальная главка про преодоление проблем со сходимостью SCF (называется convergence accelerators). Но судя по тому, что "компьютер начинает зависать", дело, возможно, не в этом.

Кстати, внешний файл с базисами в гамесс подключается довольно просто.

У Firefly действительно легко (через опцию командной строки). А у GAMESS US, честно говоря, через заднее место (через переменную окружения). Пробовал как-то это сделать, но у меня не получилось. Правда, пробовал не очень настойчиво и дело было на кластере (возможно, проблемы были с передачей переменной окружения через PBS на ноды).