Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1485
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение surius » Вт апр 11, 2017 1:10 pm

Коллеги, я ровно также как и многие из вас, в начале года обратил внимание на статью в Science озаглавленную как: "Density functional theory is straying from the path toward the exact functional"
DOI:
http://dx.doi.org/ 10.1126/science.aah5975
Строго говоря, статья наделала много шума в узких кругах, потому как заявления авторов были крамольными для многих. Я бы не хотел высказывать свое мнение относительно статьи, но в тоже время полагаю что для сообщества будут интересны следующие нескольно статей, которые, можно сказать, являются ответом на оригинальную работу.

Density Functional Theory: Not Quite the Right Answer for the Right Reason Yet
M. Korth
DOI:
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201701894
Density Functional Theory is Not Straying from the Path toward the Exact Functional
K. Kepp

Код: Выделить всё

https://arxiv.org/abs/1702.00813
A conundrum for density functional theory
S. Hammes-Schiffer
DOI:
http://dx.doi.org/10.1126/science.aal3442
Density functional theory heads the wrong way
M. Jacoby

Код: Выделить всё

http://cen.acs.org/articles/95/i2/Density-functional-theory-heads-wrong.html

От себя, я бы хотел поблагодарить авторов (Ивана Бушмаринова, конечно, как активного членa Chemport, в прошлом), оригинальной работы, потому как такие статьи - провакационные, дискуссионные или какие там - в общем те которые провоцируют целые цунами дисскуссий очень нужны.
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение madschumacher » Пт май 12, 2017 11:02 am

Что-то обсуждение почему то не пошло... Надо исправить, работа то -- огонь! :D имхо, "опровержения" какие-то неэффектные по сравнению с оригиналом... Забавно ещё, что пока не было реакции от Трулара и Гримме, у них то, судя по статье, рыльце более всех в пуху... :twisted:

Собственно, вопрос: куда дальше идти. Сдается, что самый очевидный вариант: подгонять новые функционалы с учётом электронной плотности... Но выглядит это тупиково... :?
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Гесс » Пт май 12, 2017 11:51 am

ну эт смотря какая у нас цель.
ИМХО сейчас основная цель чтобы функционал давал правильную конечную цифру. Какие когти девственницы для этого надо использовать - не играет никакой роли (точнее наоборот, подбор правильных когтей является основной задачей). Имхо минесотовцы доводят эту идею до логического конца - мы будем иметь 10 функционалов по 30 подгоночных параметров в каждом для описания каждого параметра по отдельности: хотите геометрию - вот функционал А, а хотите потенциал ионизации - функционал Б, ЯМР считайте в функционале В. Ну и нафига там электронная плотность? Так, рудимент теории.


ИМХО ДФТ грозит угроза не вырождения, а вытеснения другими методами, для улучшения функционалов в них допихивают все более дорогие штуки. Пара примеров:
Даблгибриды уже в цене MP2 и игры в SCS-MP2 (DSD-DFT) не снижает его стоимость (DOD может быть сделан дешевле, но SOS-MP2 у всех кроме Турбомоля сделан в цену самого MP2 а турбомольцы пока на спинскалированное DFT не смотрят). Итого даблгибриды уже очень заметно дороже B3LYP.
Так как коррекции гримме недостаточно "физичны" появилось NL (nonlocal). Цифирь получается та же самая но она уже "физичнее" (правда по преженему остается подгоночный параметр :mrgreen: ). Вот только если ценой гримме можно было пренебречь, то NL уже отнимает некоторое время, а SCNL (selfconsistent) вообще довольно недешевая затея. :?

С другой стороны народ массово рожает локализованные версии каплдкластера: наиболее известный пример это DLPNO для которого заявлен линейный скейлинг и "точность CCSD за цену чуть дороже B3LYP", кроме него есть Divide–Expand–Consolidate (DEC) CCSD(T) http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jctc.5b00086, опять же с (псевдо?)линейным скейлингом, DCSD, ACCD (approximate coupled cluster doubles), ACP-D45, ACP-D14, 2CC, pCCSD(α, β) (накопированно не думая из http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4944087 ибо некогда разбираться :235: , ясно лишь что народ выкидывает все подряд из аппроксимирует CCSD стараясь не потерять точность).
Пошли матрешечные модели типа ONIOMа только в стиле "центр в CC, ближайшее окружение в меллерплессете, остаток хартрифоком".
С PSI-domain (не путать с одноименным кодом) посчитали вон "dye dyad solvent cluster from Ref. 47 (denoted in the following as DA) with the cc-pVTZ basis (492 correlated electrons and 3962 AOs)" http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4954963.
Кстати о PSI4 - там уже несколько лет есть DCFT - по утверждениям автора - каплдкластерные цифры за меньшие деньги. Его правда видимо никто кроме Соколова не девелопит, потому как новых имплементаций хороших и разных пока не видно, а из того что есть в PSI4 мне пока практического результата выжать не удалось, но очень бы хотелось. :dontknow:
Опять же появились публикации о FN-DMC, (там свои проблемы, но на бенчмарке сделаны "peptides of increasing sizes (158, 434, 1056 and 1731 electrons)" и опять же линейный скейлинг).
Если хоть чтото из этого "выстрелит" то у ДФТ будут весьма и весьма проблемы. :twisted:

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение madschumacher » Пт май 12, 2017 6:28 pm

Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:51 am
ну эт смотря какая у нас цель.
ИМХО сейчас основная цель чтобы функционал давал правильную конечную цифру. Какие когти девственницы для этого надо использовать - не играет никакой роли (точнее наоборот, подбор правильных когтей является основной задачей). Имхо минесотовцы доводят эту идею до логического конца - мы будем иметь 10 функционалов по 30 подгоночных параметров в каждом для описания каждого параметра по отдельности: хотите геометрию - вот функционал А, а хотите потенциал ионизации - функционал Б, ЯМР считайте в функционале В. Ну и нафига там электронная плотность? Так, рудимент теории.
Не -- ну в этом смысле, вообще, зачем нам ещё уравнения Кона-Шэма решать (стоимость ~ O(N3)- O(N4)), можно просто каких-то параметрических моделей понастроить (с числом подгоночных параметров уже не 30, а там, OVER 9000), и для каждого случая: вот этой параметризацией считать потенциал ионизации, этой -- температуру кипения, этой -- хим. сдвиги в ЯМР 1H, а этой -- геометрию (для последнего уже такое и есть, ММ-поля называется, MM1, MM2, AMBER и иже с ними :lol: ). Так что суть DFT должна была быть в некоторой "универсальности": тут мы чуть-чуть подкрутили, зато у нас сразу абсолютно всё и дёшево. :mrgreen:
Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:51 am
Даблгибриды уже в цене MP2
Это, кст, совершенно не удивительно, т.к. даблгибриды = скрещивание ежа с ужом уравнений Кона-Шэма с MP2. Имхо, совершенно, идиотическая идея, которая является закономерным продолжением игры в "кубики", т.е. понапихать кучу всего в одно место. Скоро дойдет до того, что coupled-cluster будем прикручивать с подгоночными параметрами (что есть идиотизм, т.к. тот же DLPNO-CCn сам по-себе имеет понятные "теоретические корни", и нафиг там Кон-Шэм сдался, если только это не LDA, непонятно).
Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:51 am
Если хоть чтото из этого "выстрелит" то у ДФТ будут весьма и весьма проблемы. :twisted:
Не, ещё опредёленная хрень есть в том, что мы работаем с DFT в варианте формализма Кона-Шэма. Конечно, сделать истинный, чистый DFT, по типу модели Томаса-Ферми(-Дирака) ещё существуют, но они все ничего приличного не дают для систем, сложнее атома. :roll:
А вообще, выстрелить бы надо им всем, чтобы можно было в случае больших систем гулять "от метода к методу"... :very_shuffle:

И опять же, почему можно строить всякие локализованные coupled-cluster-ы, SCS-MP2 и т.д.: да потому что это понятная фигня: в формализме волновых функций всё понятно и логично: есть с чем работать и есть что копать. Поэтому, если хорошенько потрясти мозговую пальму, то можно из теоретических соображений что-то жизнеспособное и пригодное для использования и родить. А вот DFT в этом смысле -- одна большая НЁХ: т.е. мы бы и рады поискать какие-то упрощения, что-то выкинуть, что-то прикруть, да вот только непонятно что, откуда взять/выкинуть и вообще к чему это всё надо применять... :lol:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 1075
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Shorku » Пт май 12, 2017 10:23 pm

Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:51 am
ну эт смотря какая у нас цель.
ИМХО сейчас основная цель чтобы функционал давал правильную конечную цифру. Какие когти девственницы для этого надо использовать - не играет никакой роли (точнее наоборот, подбор правильных когтей является основной задачей). Имхо минесотовцы доводят эту идею до логического конца - мы будем иметь 10 функционалов по 30 подгоночных параметров в каждом для описания каждого параметра по отдельности: хотите геометрию - вот функционал А, а хотите потенциал ионизации - функционал Б, ЯМР считайте в функционале В. Ну и нафига там электронная плотность? Так, рудимент теории.


ИМХО ДФТ грозит угроза не вырождения, а вытеснения другими методами, для улучшения функционалов в них допихивают все более
Собственно, основная идея статьи как раз в том и есть: либо вы закладываете "правильную физику", и оно везде примерно одинаково работает даже за пределами обучающей выборки, либо воротите овер9000 параметров, но сильно дальше обучающей выборки не уедете.
Пердью, кстати, запилил же очередной функционал, кажется, даже не гибридный.
madschumacher писал(а):
Пт май 12, 2017 6:28 pm
можно просто каких-то параметрических моделей понастроить (с числом подгоночных параметров уже не 30, а там, OVER 9000),
и получится ReaxFF :clap:
Make quantum chemistry, not war

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение madschumacher » Пт май 12, 2017 10:54 pm

Shorku писал(а):
Пт май 12, 2017 10:23 pm
и получится ReaxFF :clap:
Собственно, я об этом и говорил, но не только он, а, например, любая утилита из HyperChem-а или ChemOffice-а, для оценки температур плавления/кипения, спектров ЯМР и т.д.
Короче, полный улёт в эмпирические подгонометрические модельки... :mrgreen:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Гесс » Пт май 12, 2017 11:55 pm

madschumacher писал(а):
Пт май 12, 2017 10:54 pm
Короче, полный улёт в эмпирические подгонометрические модельки... :mrgreen:
Для геометрии тогда чтото полуэмпирическое, типа гибрида "NDDO-based" qm Лайкова с чем то типа PM6 или 7 (у лайкова преимущество в том что параметризация делалась на каплдкластерные данные а у PM серии параметризация на далеко не всегданадежных экспериментах, но зато PM сделан почти под всю таблицу). В нем можно будет считать процессы с разрывом связи, в то время как традиционные форсфилды пасуют.
Или DFTB, он в той же цене и тоже нераспараметризован по элементам.
О ReaxFF ничего сказать немогу, невидел, неслышал, просвЯтите...

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение madschumacher » Сб май 13, 2017 12:31 am

Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:55 pm
В нем можно будет считать процессы с разрывом связи, в то время как традиционные форсфилды пасуют.
Не, формально, если какими-нть Морзе-потенциалами напараметризовать, то может что-то разрывы моделирующее и выйдет. В любом случае, если разрыв с мультиконфигурационной примесью, то и обычные restricted методы тоже лажу дадут.
Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:55 pm
О ReaxFF ничего сказать немогу, невидел, неслышал, просвЯтите...
Я до упоминания его здесь только краем уха видел эту фигню. Какое-то силовое ММ-поле.:dontknow: Вроде в Wiki есть статья... :very_shuffle:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 1075
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Shorku » Сб май 13, 2017 1:15 am

Гесс писал(а):
Пт май 12, 2017 11:55 pm
О ReaxFF ничего сказать немогу, невидел, неслышал, просвЯтите...
Реакционное силовое поле, при правильной параметризации умеющее воспроизводить разрыв связей и прочий бугурт. Дешево, иногда довольно красиво. Иллюстративный пример (да, оно еще и умеет воспроизводить именно нижний терм, а не как это ваше однодетерминантное все, а еще здесь Truhlar засветился):
A.D. Kulkarni, D.G. Truhlar, S.G. Srinivasan, A.C.T. van Duin, P. Norman, and T.E. Schwartzentruber Oxygen Interactions with Silica Surfaces: Coupled Cluster and Density Functional Investigation and the Development of a New ReaxFF Potential J. Phys. Chem. C, 2013, 117 (1), pp 258-269 http://dx.doi.org/10.1021/jp3086649

Смотрится круто, иногда даже работает. С конкретной этой параметризацией, правда, у меня заполимеризовался кислород :mrgreen:
ЗЫ а еще разработчики обещают перенос заряда, дырки, электроны, улучшенное самосогласование зарядов и прочих куртизанок... но потом :dontknow:
Make quantum chemistry, not war

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Гесс » Сб май 13, 2017 1:27 am

Shorku писал(а):
Сб май 13, 2017 1:15 am
С конкретной этой параметризацией, правда, у меня заполимеризовался кислород :mrgreen:
Структуру Оганову уже послали? :mrgreen:

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 1075
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Shorku » Сб май 13, 2017 1:33 am

Гесс писал(а):
Сб май 13, 2017 1:27 am
Структуру Оганову уже послали? :mrgreen:
Подумываю над этим :mrgreen:
Make quantum chemistry, not war

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1485
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение surius » Вс май 14, 2017 6:18 pm

Прерву вашу дискуссию на минуточку: Ответ от Perdew на комментарий оставленый K.P. Kepp'ом:

Comment by Kepp

Код: Выделить всё

Comment on “Density functional theory is straying from the path toward the exact functional”
DOI:
http://dx.doi.org/ 10.1126/science.aam9364
Response by Perdew

Код: Выделить всё

Response to Comment on “Density functional theory is straying from the path toward the exact functional”
DOI:
http://dx.doi.org/10.1126/science.aam9550
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение madschumacher » Вс май 14, 2017 10:18 pm

surius писал(а):
Вс май 14, 2017 6:18 pm
Comment by Kepp

Код: Выделить всё

Comment on “Density functional theory is straying from the path toward the exact functional”
DOI:
http://dx.doi.org/ 10.1126/science.aam9364
Зачем люди пишут такие статьи с не очень сильной аргументацией? Или с капитанскими выводами из оригинальной статьи:
surius писал(а):A conundrum for density functional theory
S. Hammes-Schiffer
Чтобы в Science лишнюю статейку "на гребне волны" пропихнуть? :roll:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение uchebnik fiziki » Вс май 14, 2017 11:09 pm

madschumacher писал(а):
Вс май 14, 2017 10:18 pm
Зачем люди пишут такие статьи с не очень сильной аргументацией? Или с капитанскими выводами из оригинальной статьи:
surius писал(а):A conundrum for density functional theory
S. Hammes-Schiffer
Чтобы в Science лишнюю статейку "на гребне волны" пропихнуть? :roll:
Конкретно это -- пересказ статьи для маглов. У них в каждом номере для избранных статей делается пересказ более простыми словами и с дополнительным контекстом. Хайлайты номера.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение madschumacher » Вс май 14, 2017 11:14 pm

uchebnik fiziki писал(а):
Вс май 14, 2017 11:09 pm
Конкретно это -- пересказ статьи для маглов. У них в каждом номере для избранных статей делается пересказ более простыми словами и с дополнительным контекстом. Хайлайты номера.
Спасибо, мне стало легче. :)
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Гесс » Пн июн 12, 2017 11:14 pm

In the meantime, while theoreticians should not rest until they have the right answer for the right reason, computational chemists and experimentalists will most likely continue to be happy with helpful answers for good reasons.
Korth, M., "Density Functional Theory: Not Quite the Right Answer for the Right Reason Yet." Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 5396-5389, DOI: 10.1002/anie.201701894.

kbob
Сообщения: 1718
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение kbob » Вт ноя 07, 2017 12:30 pm

Кстати, случайной напоролся на это тему.
Для квантового монте-карло беру начальные орбитали из DFT, далее электронные корреляции учитываются абсолютно точно методом дифузионного-монте карло (DMC). Ошибка остается только в том что гиперповерхность где мультиэлектронная волновая функция равна нулю (нодальная поверхность) взята из DFT и является не точной, а чем точнее определена нодальная поверхность тем лучше.
В целом получается, что нодальная поверхность из HF - очень плохо, OO-MP2 - лучше, DFT сравнимо с OO-MP2 но зависит от функционала.
Так вот пока на тестах B3LYP всех опережает по точности волновой функции, более навороченные функционалы врут сильнее.

Не знаю как это интерпретировать.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Гесс » Вт ноя 07, 2017 1:44 pm

Ну ОЧЕНЬ удачный функционал.

Кстати я когда то считал одно очень дисперсионное взаимодействие, с бенчмарками DLPNO-CEPA/1 TightPNO, SAPT-DFT и ACFD все с CBS, все совпали с точностью до 0.2 ккал при общей величине порядка 8 ккал, и проверялось чем из более дешевых методов можно достичь разумного результата. Вскрытие показало что B3LYP c D3 или NL лучше всех прочих проверенных функционалов включая даблгибриды, минесоту, омега и BOP функционалы с и без дисперсионных поправок. Учитывая процент случаев когда B3LYP работает правильно хотя и не обязан - этому функционалу уготована долгая жизнь.


Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2670
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Bushmarinov-Perdew science paper and responses for it

Сообщение Droog_Andrey » Вт мар 12, 2019 10:07 am

Относительно свежий комментарий:
https://revistaadnormas.com.br/2019/01/ ... da-fisica/

Гуглопереводчиком читается.
2^74207281-1 is prime!

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 37 гостей