 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 3249 | 回復: 4 | ||||||||||
| 當前主題已經(jīng)存檔。 | ||||||||||
yyx19840628木蟲 (著名寫手)
鷹的眼睛，狼的耳朵，豹的速 ...
|
[交流]
【分享】高斯對不收斂問題的對策
|
|||||||||
|
首先，我們必須理解收斂是什么意思。在自洽場(SCF)計算中，自洽循環(huán)中，首先產(chǎn)生一個軌道占據(jù)的初始猜測， 1)然后根據(jù)此軌道占據(jù)構造電荷密度和哈密頓量。 2)對角化哈密頓量，得到新的軌道能級和占據(jù)。 3)產(chǎn)生新的電荷分布和哈密頓量，重復步驟2） 經(jīng)過一定次數(shù)的循環(huán)后，某次循環(huán)前和循環(huán)后的電荷密度差別小于一定的標準，我們稱之為收斂。 如果以上過程不能收斂，則gaussian給出convergence failure的警告。 如果SCF計算收斂失敗，你首先會采取哪些技巧呢？這里是我們強烈推薦的首選方法。 1 考慮使用更小的基組 由于一定的基組對應于一定精度和速度，所以更換基組并不在所有的情況下都適用。方法是首先用小基組進行計算，由前一個波函得到用于大基組計算的初始猜測(Guess=Read自動進行)。 2 增加最大循環(huán)步數(shù) Gaussian默認的最大循環(huán)步數(shù)為64 (SCF=DM或SCF=QC方法則為512)，如果循環(huán)次數(shù)超過這個數(shù)目則會匯報convergence failure。在一定的情況下，不收斂的原因僅僅是因為最大循環(huán)步數(shù)不夠�？梢酝ㄟ^設置maxcyc來增大最大循環(huán)步數(shù)。更多的SCF迭代(SCF(MaxCycle=N)，其中N是迭代數(shù))。這很少有幫助，但值得一試。 3 放寬收斂標準 如果接近SCF但未達到，收斂標準就會放松或者忽略收斂標準。這通常用于不是在初始猜測而是在平衡結構收斂的幾何優(yōu)化。SCF=Sleazy放松收斂標準，Conver選項給出更多的控制。 4 嘗試改變初始構型 首先略微減小鍵長，接下來略微增加鍵長，接下來再對結構作一點改變。 5 嘗試能級移動Level shifting (SCF=Vshift) 如果不收斂的原因是波函數(shù)的震蕩行為，通常是因為在相近的能量上的泰的混合。對于這種情況，我們可以采用level shifting的方法。Level shifting的含義是人工的升高非占據(jù)軌道的能級，以防止和最高占據(jù)軌道之間的混合，以達到收斂的目的。在Gaussian中此方法的關鍵詞為SCF=Vshift 6 使用強制的收斂方法SCF=QC SCF=QC通常最佳，但在極少數(shù)情況下SCF=DM更快。此關鍵字將大大增加計算時間，但是收斂的機會更大。不要忘記給計算額外增加一千個左右的迭代。應當測試這個方法獲得的波函，保證它最小，并且正好不是穩(wěn)定點(使用Stable關鍵字)。 7 對開殼層體系，嘗試收斂到同一分子的閉殼層離子，接下來用作開殼層計算的初始猜測。添加電子可以給出更合理的虛軌道，但是作為普遍的經(jīng)驗規(guī)則，陽離子比陰離子更容易收斂。選項Guess=Read定義初始猜測從Gaussian計算生成的checkpoint文件中讀取。 8 一些程序通過減小積分精度加速SCF。對于使用彌散函數(shù)，長程作用或者低能量激發(fā)態(tài)的體系，必須使用高積分精度：SCF=NoVarAcc。 9 改變模型或方法 可以考慮改變模型方法。比較常見的方法有HF,GVB,MCSCF,CASSCF,MPn等。改變模型方法通常也會收斂性質。通常，精度更高的方法更難收斂。精度比較低的方法產(chǎn)生的計算結果可以作為高精度計算的初始猜測�？紤]使用不同理論級別的計算。這并不總是實用的，但除此之外，增加迭代數(shù)量總是使得計算時間和使用更高理論級別差不多。 10 關閉DIIS外推(SCF=NoDIIS)。同時進行更多的迭代(SCF=(MaxCycle=N))。 11 試著改用DIIS之外其它方法(SCF=SD或SCF=SSD)。 Gaussian不收斂的可能原因及對策： 1 由于體系有很多能量相近的能級，導致計算不收斂。 如果計算中采用的是Hartree-Fock方法或者其他的混合形式的交換相關勢（如B3LYP）,則可以嘗試一下的方法進行改進。 scf=(noincfock,conver=11,maxcyc=1025) iop(5/22=20) 用以上的命令行將強制Gaussian采用EDIIS的算法。此算法計算量更大，但是更加穩(wěn)定。在命令行里也增加了最大循環(huán)數(shù)，以增加收斂的到基態(tài)的可能性。 2． 檢查是否有初始文件錯誤 常見初級錯誤： a. 自旋多重度錯誤 b. 變量賦值為整數(shù) c. 變量沒有賦值或多重賦值 d. 鍵角小于等于0度，大于等于180度 e. 分子描述后面沒有空行 f. 二面角判斷錯誤，造成兩個原子距離過近 g. 分子描述一行內兩次參考同一原子,或參考原子共線 3． SCF(自洽場)不收斂 則一般是L502錯誤，省卻情況做64個cycle迭代(G03缺省128 cycles) a. 修改坐標，使之合理 b. 改變初始猜 Guess=Huckel 或其他的，看Guess關鍵詞。 c. 增加疊代次數(shù) SCFCYC=N （對小分子作計算時最好不要增加，很可能結構不合理） d. iop（5/13=1）這樣忽略不收斂，繼續(xù)往下做。 4． 分子對稱性改變 a. 修改坐標，強制高對稱性或放松對稱性 b. 給出精確的、對稱性確定的角度和二面角。 如CH4的角度給到109.47122 c. 放松對稱性判據(jù) Symm=loose d. 不做對稱性檢查 iop(2/16=1) （最好加這個選項） iop(2/16=2) 則保持新的對稱性來計算 5． Opt時收斂的問題 a. 修改坐標，使之合理 b. 增加疊代次數(shù)optcyc=N 6． 優(yōu)化過渡態(tài)，若勢能面太平緩，則不好找到。 iop(1/8=10) 默認30（下一個結構和該結構的差別0.3Å），可改成10。如果每一步都要用到小的步長，應該加opt(notrustupdate) 7． 在CI（組態(tài)）方法中 如QCISD(T),CCSD(T),CID方法中，省卻最大循環(huán)50，若出錯（L913錯誤） 解決方法：#P QCISD(maxcyc=N) 注：N≤512 8． 優(yōu)化過渡態(tài) opt=TS (給出過渡態(tài)) opt=qst2 (給出反應物和產(chǎn)物) opt=qst3 (給出反應物和產(chǎn)物和過渡態(tài)) a. 用G03時的出錯 opt=ts 必須加FC (force constant) 寫法：opt=(TS, calcFc) or opt=(TS,calchffc)計算HF力常數(shù)，對QCISD，CCSD等方法用； or opt=(TS,modRedundant) (最好寫這個) b. 如果計算采用QCISD計算（不好計算FC） 則寫為QCISD opt=(TS, calcHFFC) (用HF計算FC) 9. 無法寫大的Scratch文件RWF a. 劈裂RWF文件 %rwf=loc1,size1,loc2,size2,……..,locN,-1 b. 改變計算方法 MP2=Direct可以少占硬盤空間 c. 限制最大硬盤 maxdisk=N GB，****MB,有些系統(tǒng)寫2GB會出錯，可以寫2000MB 10. FOPT出錯 原因是變量數(shù)與分子自由度數(shù)不相等。 可用POPT 或直接用OPT 11. 優(yōu)化過渡態(tài)只能做一個STEP 原因是負本征數(shù)目不對 添加 iop（1/11）=1或者noeigentest (eigentest 是表示優(yōu)化過渡態(tài)檢測分子振動的本征值，過渡態(tài)只有一個負值，但優(yōu)化的時候往往出現(xiàn)兩個或者更多的情況，默認的是如果出現(xiàn)多于一個的情況就停止優(yōu)化計算，這往往時不必要的，noeigentest表示優(yōu)化時不坐此檢測，實際上優(yōu)化過渡態(tài)的時候出現(xiàn)兩個三個很正常的，只是第一個一般負的很大，接著的比較小，不會影響過渡態(tài)的搜尋，當然有時候需要自己判斷是不是接近真實的過渡態(tài)。其實經(jīng)驗上也是過渡態(tài)的本征虛頻越小，相對越難找。) 對于 (L502, L508, L9999)出錯的對策 對于一個優(yōu)化計算，它的過程是先做一個SCF計算，得到這個構型下的能量，然后優(yōu)化構型，再做SCF，然后再優(yōu)化構型。。。因此，會有兩種不收斂的情況：一是在某一步的SCF不收斂(L502錯誤)，或者構型優(yōu)化沒有找到最后結果（L9999錯誤）。 預備知識:計算時保存chk文件,可以在后續(xù)計算中使用guess=read讀初始猜測. 對于SCF不收斂，通常有以下的解決方法： 1. 使用小基組，或低級算法計算，得到scf收斂的波函數(shù)，用guess=read讀初始波函數(shù)。 2. 使用scf=qc，這個計算會慢，而且需要用stable關鍵字來測試結果是否波函數(shù)穩(wěn)定。如果這個還不收斂，會提示L508錯誤。 3. 改變鍵長，一般是縮小一點，有時會有用。 4. 計算相同體系的其他電子態(tài)，比如相應的陰離子、陽離子體系或單重態(tài)體系，得到的收斂波函數(shù)作為初始猜測進行計算。 對于優(yōu)化不收斂,即L9999錯誤，實際上是在規(guī)定的步數(shù)內沒有完成優(yōu)化，即還沒有找到極小值點。（或者對于過渡態(tài)優(yōu)化，還沒有找到過渡態(tài)） 這有幾種可能性： 1. 看一下能量的收斂的情況，可能正在單調減小，眼看有收斂的趨勢，這樣的情況下，只要加大循環(huán)的步數(shù)（opt(maxcycle=200)），可能就可以解決問題了。 2. 加大循環(huán)步數(shù)還不能解決的（循環(huán)步數(shù)有人說超過200再不收斂，再加也不會有用了，這雖然不一定絕對正確，但200步應該也差不多了），有兩種可能。一是查看能量，發(fā)現(xiàn)能量在振蕩了，且變化已經(jīng)很小了，這時可能重新算一下，或者構型稍微變一下，繼續(xù)優(yōu)化，就可以得到收斂的結果（當然也有麻煩的，看運氣和經(jīng)驗了）；二是構型變化太大，和你預計的差別過大，這很可能是你的初始構型太差了，優(yōu)化不知道到哪里去了，這時最好檢查一下初始構型，再從頭優(yōu)化。 3. 對于L9999快達到收斂時,考慮減小優(yōu)化步長有時對于能量振蕩的情況也是有用的，opt(maxstep=1).(flyingheart ) |
回復此樓» 收錄本帖的淘帖專輯推薦
 過渡態(tài)計算 | 我喜歡的日志 | MS資料 | 模擬計算 |
| Gaussian | 理論計算 | 高斯學習中的基礎問題 |
» 本帖@通知
» 猜你喜歡
PbS量子點紫外吸收
已經(jīng)有0人回復
-
比利時魯汶大學與國家留學基金委共同資助博士研究生CSC-KU Leuven PhD Scholarship
已經(jīng)有0人回復
-
物理化學論文潤色/翻譯怎么收費?
已經(jīng)有101人回復
-
[電子教材]天津大學物理化學（第七版）上、下冊
已經(jīng)有3人回復
-
陰離子交換膜電解二氧化碳還原
已經(jīng)有0人回復
-
倫敦大學學院Benjamin Moss博士招收人工智能、原位光譜、催化相關26年博士生
已經(jīng)有11人回復
-
中國科學院成都山地災害與環(huán)境研究所2026年特別研究助理（博士后）招聘啟事
已經(jīng)有0人回復
-
九江學院2026年最新高層次人才招聘公告
已經(jīng)有0人回復
-
深圳信息職業(yè)技術學院2026年教師招聘公告（最新）
已經(jīng)有0人回復
-
研究生招生
已經(jīng)有0人回復
-
山西大學資源與環(huán)境工程研究所化工分離/環(huán)境功能材料小組招收2026年博士生
已經(jīng)有2人回復
» 本主題相關商家推薦: (我也要在這里推廣)
2樓2008-12-01 16:49:11
maomao6972
木蟲 (著名寫手)
- 應助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 3213.8
- 散金: 50
- 紅花: 2
- 帖子: 1379
- 在線: 345.6小時
- 蟲號: 260596
- 注冊: 2006-06-18
- 性別: GG
- 專業(yè): 計算化學
3樓2008-12-01 23:25:49
yangheng8052
銀蟲 (小有名氣)
- 應助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 234.7
- 散金: 50
- 帖子: 131
- 在線: 11.6小時
- 蟲號: 625160
- 注冊: 2008-10-13
- 性別: GG
- 專業(yè): 原子和分子物理
4樓2009-01-03 11:15:38
quantumor
金蟲 (著名寫手)
快樂兔子
- 應助: 13 (小學生)
- 金幣: 8506.3
- 散金: 10
- 紅花: 14
- 帖子: 1898
- 在線: 215.9小時
- 蟲號: 630331
- 注冊: 2008-10-19
- 性別: GG
- 專業(yè): 理論和計算化學
- 管轄: 量子化學
5樓2009-01-03 11:37:12
6樓2011-08-19 11:51:08
相關版塊跳轉
我要訂閱樓主 yyx19840628 的主題更新
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 275求調劑 +5 | shansx 2026-03-22 | 6/300 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 一志愿北京化工大學070300 學碩336求調劑 +4 | vv迷 2026-03-21 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 考研化學學碩調劑，一志愿985 +5 | 張vvvv 2026-03-15 | 7/350 |
|
|
[考研] 求調劑 +4 | 要好好無聊 2026-03-21 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 296求調劑 +4 | www_q 2026-03-20 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 336求調劑 +5 | rmc8866 2026-03-21 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 材料與化工（0856）304求 B區(qū) 調劑 +3 | 邱gl 2026-03-21 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 306求調劑 +4 | chuanzhu川燭 2026-03-18 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 初始318分求調劑（有工作經(jīng)驗） +3 | 1911236844 2026-03-17 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 化學求調劑 +4 | 臨澤境llllll 2026-03-17 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 294求調劑材料與化工專碩 +15 | 陌の森林 2026-03-18 | 15/750 |
|
|
|
[考研] 308求調劑 +3 | 阿姐阿姐家啊 2026-03-18 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 330求調劑 +4 | 小材化本科 2026-03-18 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 材料與化工專碩調劑 +7 | heming3743 2026-03-16 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 086500 325 求調劑 +3 | 領帶小熊 2026-03-19 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 材料學碩318求調劑 +5 | February_Feb 2026-03-19 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 生物學調劑招人�。�！ +3 | 山海天嵐 2026-03-17 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 材料與化工求調劑 +7 | 為學666 2026-03-16 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 328求調劑，英語六級551，有科研經(jīng)歷 +4 | 生物工程調劑 2026-03-16 | 12/600 |
|
|
|
[考研] 材料工程專碩調劑 +5 | 204818@lcx 2026-03-17 | 6/300 |
|