Любительская статья по Ab initio (FPD)

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1324
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Любительская статья по Ab initio (FPD)

Сообщение Vit Nhoc » Пн июн 12, 2017 12:12 pm

Здрасьте,
Прошу покритиковать мою новую статью в блоге про FPD (Feller–Peterson–Dixon):

http://chemcraftprog.com/tmp/fpd.html

Основные тезисы:
- Для проведения высокоточных расчётов нужно принимать во внимание три составляющих: уровень учёта корреляции, размер базисного набора и уровень теории для учёта релятивизма;
- Сейчас в Ab initio преобладает использование подхода Coupled cluster. Этот метод имеет преимущество перед CI – ряды CC сходятся быстрее;
- Метод CCSD(T) называют “золотым стандартом” квантовой химии. В этом методе тройные возбуждения учитываются по теории возмущений, и успешности метода способствует некая компенсация ошибок;
- Для ab initio методов обычно требуется больший базисный набор, так что при использовании метода CCSD(T) не следует ждать “золотого результата” даже с TZ-базисом;
- Композитные методы основаны на аддитивном разложении компонентов энергии;
- Предыдущие композитные методы – G1, G2 – это по-прежнему black box;
- Композитный метод HEAT даёт хорошие результаты, но он требует слишком много ресурсов;
- В статье описана процедура FPD (6 компонентов энергии). Например, формула полной энергии для молекулы ZnSO4:

Изображение

- Есть убедительная гипотеза, что подход FPD никогда не даёт неправильных результатов. Эту фразу надо расшифровать: речь прежде всего о том, что когда квантовик не может достичь сходимости по какому-либо из комонентов, он всегда это знает. Т.е. если метод FPD даёт неточный результат, квантовик это знает;
- Для многих небольших молекул метод FPD позволяет достичь химической, или даже спектроскопической точности, тем более что было показано, что для d и f элементов химической точностью правильнее называть не 1 ккал/моль, а соответственно 3 и 5 ккал/моль;
- Для моделирования спектров часто необходимо убедиться, что работает приближение Борна-Оппенгеймера;
- В одном блоге написано, что для 211 молекул была достигнута химическая точность и на DFT (MAE меньше 1 ккал/моль, MaxAE 2-5 ккал/моль.
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Любительская статья по Ab initio (FPD)

Сообщение Гесс » Пн июн 12, 2017 10:28 pm

I will answer on english for few reasons. First is that paper is on english and important one is that i dont have at the moment russian keyboard and have no fun to correct infinite typos of translit.ru. My english is pretty so-so and i will not take care to make it nice. In particular here will be missing 90% of articles and i am fine with this.
For performing high-level ab initio computations (implying the usage of post-HF methods), three cornerstones must be taken into account: the level of theory for describing the electron correlation effects, the basis set size, and the level of theory for describing relativistic effects.
I would say that first and most crucial question is applicability of singlereference methods. Otherwise its completely other case. In current context usage of ab initio as synonym of post-HF is ok, but you should be aware that its not always the case.
The hierarchy of these methods includes CCS (with singles excitations), CCSD (with singles and doubles excitations), CCSDT (also triple excitations), CCSDTQ, etc.
AFAIR, everything starts from CCD, however noone using CCD or CCS nowadays. Also you are ignoring CC2 and CC3 "approximate" methods of comparable cost.
the success of the CCSD(T) approach stems from hidden error cancellation.
Why is it "hidden"? (T) underestimates triples correction, but T is "too big" and gonna be compensated by Q (similar to MP theory - S and T are on one side of "truth" while D and Q are on another).
(the DZ, TZ abbreviations usually stand for cc-pVDZ, cc-pVTZ sets)
for abinitio quite often yes, but generally not. For DFT def2-*, pc* and Pople basis sets are pretty common and in some aspects more reliable than Dunning basis sets. For correlation methods ANO- basis sets were recommended and so on.
Previous composite methods like G1, G2, etc., or W1, W2 comprise computing chemical properties with molecular geometries obtained at MP2/6-31G* level,
For magority of G* methods geometry is optimised on HF (except G3B3 and some of G4 methods).
aug-cc-pCV5Z energies.
and text below - Well, its not my field of expertise but looks in cost pretty similar to W1 or W2. As long as pCVXZ is significantly more expensive than pVXZ - this is another approach for very small molecules.
1) Estimated complete basis set (CBS) limit of the CCSD(T) energy;
this part and especially formula after it is contradictive to the statement in paragraf that contains
this term does not imply using any particular approaches when any energy contribution is computed.
. Example with ZnSO4 just makes everything more unclear - there is no reference on original work, neither a motivation why these methods and basis sets are used, neither explanation how majority of terms were (or can be) calculated practically.
or for small- to medium-sized organic molecules.
How many atoms is that? And its directly contradictive to
Nevertheless, at the moment the properties of the majority of molecules with up to 4 atoms can be computed by the FPD method with accuracy, in practice not worse than the experimental one.
You badly, badly missing tences of references all over the article_ to every second statement.
As far as you are not presenting there any new results calculated by your own, just summarisation and explanation of some approaches, and it is too small for a review format - i would suggest to have a look in direction of smth like "J. Chem. Educ." (although i doubt), or keep it as a blog.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13068
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Любительская статья по Ab initio (FPD)

Сообщение Гесс » Вт июн 13, 2017 12:03 am

I jumped a bit on compchemhighlights (while you are refering to one of blogs there. There is one more usefull statement for your article, where you are talking about CCSD(T)
http://www.compchemhighlights.org/searc ... %20cluster
and that CCSD(T) is always a worse approximation to CCSDTQ than CCSDT for open shell systems, in contrast to closed shell systems.

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 7 гостей