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vigaryang木蟲 (正式寫手)
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[求助]
溶劑化構型優(yōu)化問題
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在溶劑化環(huán)境下優(yōu)化總是很難得到優(yōu)化構型（SCF可收斂），看來一下log文件，一般都是四條標準中的第二條YES，而其它三條是NO。請問對于這種情況，最有效的解決辦法是什么？謝謝！ 試過iop(1/8)=5或者opt(maxstep=5)等方法，不太管用。 |
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【答案】應助回帖
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gmy1990: 金幣+2 2012-09-05 15:23:06
gmy1990: 金幣+2 2012-09-05 15:23:06
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(1) 可以加大scf的循環(huán)次數(shù)，默認的循環(huán)次數(shù)是128次，通過scf(maxcycle=n)來設置最大循環(huán)次數(shù)n。建議不要超過512，更多的循換沒有必要。 (2) 如果加大循環(huán)次數(shù)不管用，在分子有對稱性的情況下，使用scf(dsymm)關鍵詞來強制密度對稱，有時可以收斂。另外，此關鍵詞很多時候對"scf is confused”這種錯誤很管用。 (3) 使用scf(symm)關鍵詞，使用的前提同上，有時可以收斂。 (4) 如果(2)(3)兩步都不行，可以將對稱的分子中的某幾個原子的位置微調，使分子喪失對稱性。這等效于nosymm關鍵詞，但個人經(jīng)驗，這種方式比nosymm好用的多。 |
4樓2012-09-05 11:21:56
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5樓2012-09-06 08:09:43
hlq3175
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【答案】應助回帖
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scf不收斂怎么辦？幾何優(yōu)化不收斂怎么辦？引用回帖: 雖然二者有聯(lián)系，但實際上是兩個相對獨立的問題，要分開回答。 這里提供的只是解決方案，所有的方法都用上了還是不收斂得情況也是有的。 首先要分清scf不收斂和幾何構型優(yōu)化不收斂：scf不收斂指的是自洽場疊代不收斂（什么？沒聽說過什么叫自洽場？那還是回去學習些量化基礎知識再開展計算吧�。梢哉J為是對指定結構的波函數(shù)不斷優(yōu)化的過程，是為了找到這個某個指定結構下能量最低的波函數(shù)，而幾何構型優(yōu)化是對結構的優(yōu)化的過程，是為了找到某個指定的組分下能量極小結構（注意，不一定是能量最小結構）。在量子化學計算的幾何構型優(yōu)化中，每一步的幾何構型優(yōu)化都包含的很多次的scf計算。 1、scf不收斂的解決方案。 (1) 可以加大scf的循環(huán)次數(shù)，默認的循環(huán)次數(shù)是128次，通過scf=(maxcycle=n)來設置最大循環(huán)次數(shù)n。建議不要超過512，更多的循換沒有必要。 (2) 如果加大循環(huán)次數(shù)不管用，在分子有對稱性的情況下，使用scf=dsymm關鍵詞來強制密度對稱，有時可以收斂。另外，此關鍵詞很多時候對"scf is confused”這種錯誤很管用。 (3) 使用scf=symm關鍵詞，使用的前提同上，有時可以收斂。 (4) 如果(2)(3)兩步都不行，可以將對稱的分子中的某幾個原子的位置微調，使分子喪失對稱性。這等效于nosymm關鍵詞，但個人經(jīng)驗，這種方式比nosymm好用的多。 (5) 如果還不行，只能拿出殺手锏了，就是使用qc，但不建議直接使用，而是使用xqc關鍵詞，比如scf=(maxcycle=80,xqc)，意思是如果scf正常計算(dc)在80個循環(huán)之內不收斂才進行昂貴的qc計算，因為scf不收斂多數(shù)在幾個優(yōu)化的過程中出現(xiàn)，無法判斷哪一步優(yōu)化的時候會出現(xiàn)scf不收斂，所以用xqc比純粹使用qc要省時的多。 (6) 中級用戶可以在輸入文件的井號“#”開頭那一行井號后面加上字母"p"來輸出更多的信息，其中就有自洽場疊代的信息，分析原因可能會對采用什么方法提供指導。 (7) 前面有蟲子提到一個有用的方案但沒說清楚，我這里補充一下：如果用用小基組計算，scf可以收斂，那么保存好檢查點文件，換成大基組的時候從檢查點文件中讀取初始猜測(使用guess=read關鍵詞)，有時可以算過去。 (8) 如果你計算中使用了含有彌散函數(shù)的基組（比如6-31+G*基組中的“+”，Aug-cc-pVTZ基組中的Aug等），可以先去掉彌散函數(shù)（比如例子中的兩個基組變?yōu)?-31G*和cc-pVTZ），這樣很容易收斂，需要的話，換成帶有彌散函數(shù)的基組時，從檢查點文件的讀初始猜測。原理與(7)類似，有時候管用。 注意：(7)和(8)不適合很大的體系，此時，使用小基組或者不帶彌散函數(shù)的基組與后來使用的大基組在基組數(shù)量上差得太多（如果你本來就遇到了scf收斂問題，而使用這兩個方案時，機組數(shù)量差距超過512個，多數(shù)時候要出問題），反倒容易引起scf不收斂，因為讀檢查點文件時，對那些多出來的基組的猜測是空的，而直接計算時最起碼還有個半經(jīng)驗的計算提供了相對合理的初始猜測。 (9) 上述方法有時可以組合使用，如果經(jīng)過各種組合處理都不收斂，那么放棄吧，你的分子的電子結構太差了。 2、幾何構型優(yōu)化不收斂的解決方案。引起這個問題的原因比較多，可能也說不全，盡量做到全面。 (1) 如果是很小的分子（10原子以內），初始結構可能離平衡結構比較遠，又在輸出文件優(yōu)化的最后一步判斷是否收斂的位置（可以通過查找Threshold字段找到，它下面有四個判斷項，都是YES才代表優(yōu)化收斂）看到了“-- Number of steps exceeded, NStep=xxx”，可以通過加大優(yōu)化的循環(huán)次數(shù)來解決問題。使用關鍵詞opt=(maxcycle=n). (2) 優(yōu)化到如果四個收斂標準中前兩項早就收斂了，而后兩項尤其是第三項不收斂，這需要判斷原因。如果每一步優(yōu)化過程中的能量始終在下降，那么可以繼續(xù)讓他算，超過了最大步數(shù)停掉了的話把結構拿出來，重新提交就行了。如果能量忽大忽小出現(xiàn)跳躍，說明遇到了比較平坦的勢能面，或者優(yōu)化的算法不好。此時建議按如下順序處理： a. 使用opt=maxstep=n來縮小最大步長，即原子移動的距離，n的默認值是30，只能設置整數(shù)。 b. 使用關鍵詞opt=gdiis，很多時候可以很快收斂。 c. 使用opt=calcfc關鍵詞，在幾何優(yōu)化的第一步計算力常數(shù)，為優(yōu)化定一個大方向，類似在第一個三岔路口選一條路。 d. 使用opt=calcall關鍵詞，在幾何優(yōu)化計算的每一步都計算力常數(shù)，類似于在每一個三岔路口都來選一條路。這個關鍵詞不到萬不得已不要使用，非常耗時。 (3) 四個判斷標準的后兩項早就收斂了，但前兩項似乎固定在某個數(shù)值上了。遇到這種情況，首先去檢查你優(yōu)化第一步的時候給出的每個軌道得本征值部分，也就是軌道的能量，如果HOMO和LUMO的能量相同或者非常接近，那么你的設置有問題，即自旋多重度不對。如果HOMO-LUMO能量沒問題，那么將目前的計算停掉，提出結構，使用opt=gdiis關鍵詞，很多時候管用。 (4) 如果是在幾何構型優(yōu)化的過程中出現(xiàn)因為scf不收斂導致無法優(yōu)化，可以先用上面scf不收斂的解決方案來處理，如果都不行，可以通過在#后面添加p輸出更多信息，如果看到每次scf能量都能收斂到10的-6次方以下然后開始出現(xiàn)能量的跳躍，就是收斂不到10的-8次方（這種情況還比較常見），可以使用scf=(conver=6)來讓幾何優(yōu)化繼續(xù)下去，等優(yōu)化好了，再將此關鍵詞去掉，我的經(jīng)驗，優(yōu)化的結構一般不會有太大的差異。如果不到10的-6能量就開始跳越，不適合此方法。 (5) 如果幾何優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)鍵變得異常短，而且此時幾何優(yōu)化總是不收斂。遇到這種情況，問題出在你的基組使用，肯定是使用了贗勢基組卻沒有讀入贗勢。由于贗勢基組將內層電子和原子核用一個有效核心勢來表示，你沒有讀入贗勢就說明沒有讀入這個有效核心勢，那么相當于把原子的內層電子都給除掉了，巨大的核引力把原子之間的距離變得異常短也不足為奇。 比較通俗的解答請看2.10 scf加xqc吧 或者nodiis 轉自http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=4007785 |
6樓2012-09-18 17:05:23
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