Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. расчётов

вопросы строения молекул и квантовой химии
Cherep
Сообщения: 23488
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. расчётов

Сообщение Cherep » Пт апр 27, 2007 11:11 am

Кхе, сильно не пинайте, я всё таки инженер-химик по образованию... и модератор :twisted:

Так вот, а есть ли (и может ли вообще быть ?) некая таблица сравнения вот программ этих, которые тут часто упоминают. Ну там, Gaussian, (PC) GAMESS, Природа? А, Spartan для маков есть, я слышал.

Иными словами, для чего какая лучше или что какой лучше обсчитывать? Или всё дело вкуса?

madness
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Чт фев 09, 2006 5:06 pm
Контактная информация:

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение madness » Пт апр 27, 2007 11:21 am

Cherep писал(а):Кхе, сильно не пинайте, я всё таки инженер-химик по образованию... и модератор :twisted:

Так вот, а есть ли (и может ли вообще быть ?) некая таблица сравнения вот программ этих, которые тут часто упоминают. Ну там, Gaussian, (PC) GAMESS, Природа? А, Spartan для маков есть, я слышал.

Иными словами, для чего какая лучше или что какой лучше обсчитывать? Или всё дело вкуса?
да вот, как заметил, используя гауссиан, гамесс и природу все эти программы различаются функциональностью и механизмами расчёта некоторых функций. да и алгоритмы расчёта тоже отличаются(напрмер для поиска ТС). про природу говорить вообще не стоит, там всё урезано настолько, что она может быть применима лишь подгонки или только приблизительной оценки геометрии. вот мечтаю добраться до MOLCAS :wink:
может ещё кто поделится размышлениями по другим программам? :roll: очень хотелось бы услышать мнение
Глядя на мир, порой мне кажется, что Творец играет с нами в кости..

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Пт апр 27, 2007 11:48 am

Я бы сказал так: есть general-purpose квантовохимические пакеты, с прицелом на охват наибольшего числа различных методов. К ним можно отнести:
GAMESS(PC, US) (академическая бесплатная лицензия),
NwChem (академическая бесплатная лицензия),
GAMESS(UK) (платный),
GAUSSIAN (платный),
MOLCAS (платный),
Molpro (платный).
Они по большей части реализуют широкий круг методов, хотя некоторые из них уникальны для конкретного пакета.

И есть программы научно-исследовательского типа, реализующие обычно особые методы, и более ни для чего не предназначенные
DALTON (методы теории отклика - динамические и статические поляризуемости, ЯМР, ЭПР), бесплатная академическая лицензия,
Columbus (метод КВ во всех инкарнациях, учет электронной корреляции), бесплатная академическая лицензия,
Dirac (релятивистские 4-компонентные расчеты) (условия лицензирования не знаю)

В целом, состояние примерно такое. К сожалению, квантовая наука в химии разрослась ныне так, что использовать _все_ возможности даже одного пакета один человек вряд ли в состоянии, посему специализированные пакеты кажутся более удобными, что ли. Однако, в силу того, что интерфейс обмена данными с различных уровней квантовой химии еще даже не придуман, то довольно трудно "собирать" промежуточные результаты, чтобы дойти, наконец, до окончательного.

ЗЫ Если кого-то интересуют уникальные фишки пакетов - могу рассказать что знаю. Срезу писать не стал, хочется понять, нужно ли это кому-нибудь.
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

Cherep
Сообщения: 23488
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение Cherep » Пт апр 27, 2007 12:31 pm

ыгы, пасиба.
madness писал(а): все эти программы различаются функциональностью и механизмами расчёта некоторых функций. да и алгоритмы расчёта тоже отличаются(напрмер для поиска ТС).
А есть ли ну как бы таблица бенчмарков. Например, такимто методом такаято программа считает такоето количество времени с такойто точностью.

Или получается так, что в среднем, однофигственно? :roll:

Или надо пробовать в каждом конкретном случае и тем, и тем, и сем?

madness
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Чт фев 09, 2006 5:06 pm
Контактная информация:

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение madness » Пт апр 27, 2007 1:24 pm

Cherep писал(а):ыгы, пасиба.
madness писал(а): все эти программы различаются функциональностью и механизмами расчёта некоторых функций. да и алгоритмы расчёта тоже отличаются(напрмер для поиска ТС).
А есть ли ну как бы таблица бенчмарков. Например, такимто методом такаято программа считает такоето количество времени с такойто точностью.

Или получается так, что в среднем, однофигственно? :roll:

Или надо пробовать в каждом конкретном случае и тем, и тем, и сем?
в кажой программе, как и в любой другой, не только в квантово-химической, есть свои недочёты и свои плюсы. так всё рассказать трудно, да и много ещё не попробовал. таблицы гдето видел, но там не по программам а по методам расчёта. когда ставишь определённу задачу расчётную то приходится выбирать как её решить и в какой программе. здесь учитываются такие факторы: наличие такой функции в программе, прикидочное время расчёта( это с опытом приходит), адекватность опять же для данной системы выбранного приближения...такчто надо пробовать, тут как и во всём чем больший опыт расчтных работ тем больше шансов получить адекватный результат и выигрыш по машинному времени :wink:
Глядя на мир, порой мне кажется, что Творец играет с нами в кости..

Аватара пользователя
Yu/2
Сообщения: 541
Зарегистрирован: Сб ноя 15, 2003 12:33 pm

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение Yu/2 » Пт апр 27, 2007 1:39 pm

Cherep писал(а): А есть ли ну как бы таблица бенчмарков. Например, такимто методом такаято программа считает такоето количество времени с такойто точностью.
PC Gamess - related: http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/performance.html

Аватара пользователя
Yu/2
Сообщения: 541
Зарегистрирован: Сб ноя 15, 2003 12:33 pm

Сообщение Yu/2 » Пт апр 27, 2007 1:45 pm

Nord писал(а): ЗЫ Если кого-то интересуют уникальные фишки пакетов - могу рассказать что знаю. Срезу писать не стал, хочется понять, нужно ли это кому-нибудь.
Какой из них наиболее быстрый для CCSD расчетов (энергия+градиент) со средними/большими базисами (не более 500-1000 баз.функций)?

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Пт апр 27, 2007 2:42 pm

Yu/2 писал(а):Какой из них наиболее быстрый для CCSD расчетов (энергия+градиент) со средними/большими базисами (не более 500-1000 баз.функций)?
Энергию методом CCSD в таком базисе (>500 функций) посчитать практически невозможно, если только на кластере ~500 процессоров. Можно попробовать версию с локализацией (Local) CCSD в molpro2000
\ref{JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 114 (2): 661-681 JAN 8 2001}
\ref{Chemical Physics Letters 318(2000), 370–378}
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

Аватара пользователя
Yu/2
Сообщения: 541
Зарегистрирован: Сб ноя 15, 2003 12:33 pm

Сообщение Yu/2 » Пт апр 27, 2007 4:55 pm

Nord писал(а): Энергию методом CCSD в таком базисе (>500 функций) посчитать практически невозможно, если только на кластере ~500 процессоров. Можно попробовать версию с локализацией (Local) CCSD в molpro2000
Да, с количеством базисных функций я загнул. Сейчас я могу считать с 300-350 баз. функуциями, но хочется больше. Есть возможность считать на molpro, но я не знаю насколько эта прога лучше (меньше жрет диска) в плане CCSD.

Видел я работы с этим LCCSD, но как-то с трудом верится что бывает халява. Надо наверное каждый раз оценивать насколько LCCSD врет по сравнению с CCSD, а как это делать непонятно.

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Пт апр 27, 2007 6:54 pm

Yu/2 писал(а):Видел я работы с этим LCCSD, но как-то с трудом верится что бывает халява. Надо наверное каждый раз оценивать насколько LCCSD врет по сравнению с CCSD, а как это делать непонятно.
Ну, это и не халява, более того, если считать этим методом ППЭ, то она получается рваной. Подход там - "разделяй и властвуй". Просто некоторые кластерные амплитуды (для т.н. weak pairs) не считаются итеративно, а берутся по MP2. Ну и плюс к этому локализованные молекулярные орбитали, разреженная матрица атомных интегралов, prescreening и FQMM. Короче, тот еще огород, но есть надежда, что энергетика более-менее похожа на "честный" CCSD.
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

antony.stasuk
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Чт июл 19, 2007 5:16 pm
Контактная информация:

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение antony.stasuk » Ср сен 12, 2007 9:27 am

да вот, как заметил, используя гауссиан, гамесс и природу все эти программы различаются функциональностью и механизмами расчёта некоторых функций. да и алгоритмы расчёта тоже отличаются(напрмер для поиска ТС). про природу говорить вообще не стоит, там всё урезано настолько, что она может быть применима лишь подгонки или только приблизительной оценки геометрии. вот мечтаю добраться до MOLCAS Wink
может ещё кто поделится размышлениями по другим программам? Rolling Eyes очень хотелось бы услышать мнение
Хотел бы с вами не согласиться! Природа, в целом очень замечательная программа. Ее основная цель это рутинные, простые расчеты. Ну и конечно ее фриварность просто подкупает.
Логика проста: прикидочные расчеты- Природа выполняет достаточно хорошо, хотите точнее результат или шире данные- Гауссиан! Но только тут надо учитывать и такой факт, что Гауссиан 100% коммерческая программа, а стало быть ссылки в статье на расчеты в гауссиане, без наличия лицензии, вы давать не имеете права. А на природу ссылайтесь в любом количестве и в любом месте :)

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2050
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение amge » Ср сен 12, 2007 12:19 pm

madness писал(а):...про природу говорить вообще не стоит, там всё урезано настолько, что она может быть применима лишь подгонки или только приблизительной оценки геометрии.
Не первый раз слышу подобное мнение и не могу пронять, откуда оно взялось. Конечно, у Природы масса недостатков (и невозможность задать симметрию, и отсутствие стандартных базисов, и почти отсутствие документации, продолжать можно долго), но для DFT-расчета высокого уровня больших несимметричных молекул (обычных объектов химика-органика) - я не знаю ей конкурентов. Стандартный базис Природы, 3z ({6,1,1,1,1,1/4,1,1/1,1} для углерода) по числу басисных функций/контрактаций сравним с 6-311+G** ({6,3,1,1,1/3,1,1,1/1}). Попробуйте в таком базисе посчитать несимметричную молекулу размера порядка C50 другой программой на обычном PC... Но это все по большому счету просто слова. А главное, без чего я без Природы как без рук - это то, что только с ее скоростью счета я могу, прежде чем делать выводы из расчета интересующего меня объекта, взять с десяток родственных объектов, для которых уже есть какие-нибудь экспериментальные данные и просчитать их в очень приличном базисе чтобы посмотреть, в какой степени можно доверять расчетам такого рода объектов. Есть масса примеров, когда природовские расчеты более чем удовлетворительны.

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Ср сен 12, 2007 1:34 pm

Насколько мне известно, природа действительно очень быстра, но лишь на узком круге методов-DFT, причем с LDA или скорректированными на градиент функционалами, а на гибридных все становится в разы хуже...
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

alxyppv
Сообщения: 560
Зарегистрирован: Сб апр 07, 2007 11:23 am

Сообщение alxyppv » Ср сен 12, 2007 1:48 pm

Nord писал(а):Насколько мне известно, природа действительно очень быстра, но лишь на узком круге методов-DFT, причем с LDA или скорректированными на градиент функционалами, а на гибридных все становится в разы хуже...
Ну это вподне ествественно, ибо причина ее скорости - использование разложения единицы (ну или разложения плотности по вспомогательному базисному набору, что в прирнципе то же самое). Для кулоновской части и для численного интегрирования это дает кардинальное ускорение, поэтому LDA и GGA так быстры. Точный (Хартри-Фоковский) обменный член от этого в скорости практически не выигрывает, поэтому гибридные функциоалы и медлены. Там кстати еще RI-MP2 тоже есть, но я не пытася сравнивать что это дает в скорости. Что касается точности расчета (в смысле ошибок вносимых процедурой RI), то я как-то пробовал провести оптимизацию ряда полиароматических молекул с использованием разложения плотности и без оного. Отличия в длинах связи не превышали 0.0001 А, что по моему вполне приемлимо.
А.П.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2050
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Сообщение amge » Ср сен 12, 2007 2:52 pm

Nord писал(а):Насколько мне известно, природа действительно очень быстра, но лишь на узком круге методов-DFT, причем с LDA или скорректированными на градиент функционалами, а на гибридных все становится в разы хуже...
Признаться, я тоже был в этом уверен, а тут решил попробовать. Удивительно, но PBE/3z и B3LYP/3z показали одинаковое время (на один шаг оптимизации)

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Ср сен 12, 2007 4:53 pm

amge писал(а):Признаться, я тоже был в этом уверен, а тут решил попробовать. Удивительно, но PBE/3z и B3LYP/3z показали одинаковое время (на один шаг оптимизации)
Это очень странно. Может RI активируется только на "больших" молекулах?
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

alxyppv
Сообщения: 560
Зарегистрирован: Сб апр 07, 2007 11:23 am

Сообщение alxyppv » Ср сен 12, 2007 5:56 pm

Nord писал(а):
amge писал(а):Признаться, я тоже был в этом уверен, а тут решил попробовать. Удивительно, но PBE/3z и B3LYP/3z показали одинаковое время (на один шаг оптимизации)
Это очень странно. Может RI активируется только на "больших" молекулах?
Действительно очень странно. Наверное небольшая молекула - в таком случае RI может и не приводить к ускорению. Я пытался B3LYPом большие системы считать (порядка 100 атомов), но при этом задача не проходила на моем железе (тогда как с PBE не было проблем).

Для среднего размера системы, аниона B24F22(4-), PBE на 2 проц. в первой точке:

time: Coulomb-type Integrals : 334.1 ( 99.4%)
time: Grid Construction : 194.7 ( 99.9%)
time: Numerical Integration : 493.5 (100.0%)
time: Diagonalization : 26.6 ( 99.6%)
time: Matrix Multiply : 60.1 ( 99.8%)
time: Plane Rotations : 44.0 ( 95.7%)
time: SCF Equations : 1210.0 ( 99.9%)


Для B3LYP аналогичный расчет на 8 проц. требовал

time: Coulomb Matrix : 10876.7 ( 19.1%)
time: Transformation (m|nn) -> (m|no) : 15101.9 ( 36.7%)
time: Transformation (m|no) -> (m|oo) : 215.4 ( 88.9%)
time: Exchange Matrix : 19976.1 ( 87.9%)
time: Numerical Integration : 1089.0 ( 96.8%)
time: SCF Equations : 55263.6 ( 43.6%)

Цифры в скобках - использование процессора. Очевидно что масштабирование для гибридного функционала весьма посредственное, а время отличается на порядок. При этом требуется гораздо больше диск и памяти.


А RI активируется всегда по умолчанию. Его можно отключить, но это специально надо задавать.
А.П.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. расчётов

Сообщение VTur » Ср сен 12, 2007 6:11 pm

Cherep писал(а):Кхе, сильно не пинайте, я всё таки инженер-химик по образованию... и модератор :twisted:

Так вот, а есть ли (и может ли вообще быть ?) некая таблица сравнения вот программ этих, которые тут часто упоминают. Ну там, Gaussian, (PC) GAMESS, Природа? А, Spartan для маков есть, я слышал.

Иными словами, для чего какая лучше или что какой лучше обсчитывать? Или всё дело вкуса?
Можно еще поделить так:
очень точные DFT расчеты, включаю переходные металлы - ADF с базисом STO;
точные DFT с частотами - Gaussian - аналитические первые и вторые производные;
МР2 - PC GAMESS- оптимизированный код.

Все остальные корреляционные расчеты с любой программой - нормальные цифры получаются только для малых молекул, а E(SCF) напрямую в расчетах термохими с химической точностью использовать невозможно.

Metalian
Сообщения: 115
Зарегистрирован: Чт июл 05, 2007 4:39 pm

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. рассчёто

Сообщение Metalian » Пн сен 17, 2007 5:17 pm

amge писал(а):Не первый раз слышу подобное мнение и не могу пронять, откуда оно взялось. Конечно, у Природы масса недостатков (и невозможность задать симметрию, и отсутствие стандартных базисов, и почти отсутствие документации, продолжать можно долго)
В том-то и дело. И сие весьма критично. Считая в Gamess'е те или иные вещи, не относящиеся к хорошо изученным с т.зр. квантовой химии, можно хоть как-то знать, доверять расчету или нет. А Природа может выдать все что угодно... Ну и отсутствие удобной визуализации, отсутствие документации, базисов, непонятный механизм получения бинарников (попросить кого-нибудь, кто дружен с авторами...) и т.д.
Понятно, что они скорее для себя программу писали, но если нет желания с нее зарабатывать, то нафига все это такой завесой тайны закрывать?

Аватара пользователя
VIPer
Сообщения: 387
Зарегистрирован: Вт фев 13, 2007 10:17 pm

Re: Ламерский вопрос о программах для квантово-хим. расчётов

Сообщение VIPer » Ср фев 24, 2010 1:44 pm

а кто-нибудь может что-то сказать о spartan 08? по сравнению с гауссианом у него есть какие-то преимущества или недостатки? например в методах DFT на одинаковых базисах на одних объектах будут получаться одинаковые результаты? т.е. алгоритмы расчёта, если они у них разные, как-то влияют на результат??
вопрос скорее в том, может ли спартан заменить гауссиан (т.к. первый поддерживает мультизадачность)?

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 21 гость