Gaussian

Z KdmWiki
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

< Podręcznik użytkownika KDM < Oprogramowanie KDM < Oprogramowanie naukowe

Plik:gausslogo.jpg

Gaussian jest jednym z najpopularniejszych programów do modelowania układów cząsteczkowych z wykorzystaniem mechaniki kwantowej. Stosowany jest przez chemików, fizyków i inżynierów w dziedzinie chemii teoretycznej i eksperymentalnej. Program jest szczególnie przydatny w obszarach, w których szybko zachodzące zmiany i krótko trwające stany pośrednie układów uniemożliwiają obserwację eksperymentalną zachodzących w nich procesów. Gaussian umożliwia badanie układów na poziomie ab initio oraz na poziomie bardziej uproszczonym (np. półempirycznym).

Informacje ogólne

Pakiet Gaussian został pierwotnie opracowany przez zespół J.A. Pople'a. Pierwsza wersja pakietu udostępniona została w 1976 roku pod nazwą Gaussian-76. Kolejne wersje nazywano odpowiednio do roku, w którym były wydawane, Gaussian-80, -82, -86, -88, -90, -92, -94, -98 i wersja -03.

Gaussian 98/03 posiada zdolność prognozowania wielu własności cząsteczek i reakcji, włączając:

  • energie i struktury molekularne,
  • energie i struktury stanów przejściowych,
  • częstości drgań,
  • widma IR i Raman'owskie,
  • własności termochemiczne,
  • energie wiązań i ścieżki reakcji,
  • orbitale molekularne,
  • ładunki atomowe,
  • momenty multipolowe,
  • stałe ekranowania i podatności magnetyczne NMR,
  • powinowactwo elektronowe i potencjały jonizacyjne,
  • polaryzowalności i hiperpolaryzowalności,
  • potencjały elektrostatyczne i gęstości elektronowe,
  • i wiele innych.

Obliczenia dla danego układu cząsteczek mogą być wykonywane w fazie gazowej lub roztworze, w stanie podstawowym oraz w stanie wzbudzonym.

Nowości Gaussiana 03 to m.in. poszerzona funkcjonalność metody ONIOM czy metody rozwiązywania PCM (ang.Polarizable Continuum Model).

Program Gaussian można uruchamiać na większości z dostępnych platform sprzętowych i systemowych, począwszy od komputerów klasy PC/Macintosh z Windows, Linux lub MacOS, poprzez praktycznie wszystkie uniksowe stacje robocze, po superkomputery wszystkich producentów. Gaussian może być wykonywany równolegle w środowiskach SMP (oraz rozproszonych, po zakupieniu dodatkowego pakietu Linda).

GAUSSIAN w WCSS

W WCSS pakiet GAUSSIAN jest dostępny na serwerach Leo, Nova, Tezro.

Zalecania ogólne:

  • Podstawowowe aspekty wydajności obliczeń Gaussianem zostały omówione częściowo na stronie producenta: http://www.gaussian.com/g_ur/m_eff.htm Sugerujemy, aby zadania o dużych wymaganiach pamięciowych (>15GB RAM) i dyskowych (kilkadziesiat GB) liczyć na Leo, zadania średnie (do 15 GB RAM i kilkadziesiat GB dysków) na klastrze Nova.
  • Najwięcej problemów sprawiają zadania wymagające dużo dysku. Jeśli zadanie generuje kilkadziesiąt (lub więcej) GB danych, to wyszukanie wartości całki w takim pliku zajmuje więcej czasu niż jej doliczenie na szybkiej maszynie. Wtedy należy używać trybu direct:
SCF=DIRECT
Dodatkowo, silne obciążenie podsystemu dyskowego komputera stopuje całą maszynę. Oczywiście, zadania, których nie można uruchomić w trybie bezpośrednim, ciągle można liczyć w WCSS. Prosimy jednak pamiętać, że jeśli zagrozi to przepełnieniem dysków /scratch i przerwaniem innych zadań, to zadanie takie zostanie zabite. Użytkownicy wymagający więcej przestrzeni dyskowej proszeni są o kontakt przed rozpoczęciem obliczeń.
  • Gaussian zainstalowany jest na poszczególnych maszynach w podkatalogach /usr/local/gWERSJA/ lub /usr/local/gaussian-WERSJA/.
  • Jeśli istnieje potrzeba użycia poleceń takich jak formchk, to najpierw należy skonfigurować środowisko poleceniami:
export g03root="/usr/local/gaussian-WERSJA"
source $g03root/g03/bsd/g03.profile
  • Gaussian nie akceptuje DOS-owego znaku powrotu karetki (znak ^M) w plikach danych. Sprawdzenie można wykonać poleceniem:
vim -b plik-danych
  • Sposób cytowania zalecany przez producenta znajduje się na stronie:

http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/m_citation.htm

Leo

wersje: 2009 A.02, 2003 C.02, D,01, E.01

  • Leo jest komputerem dedykowanym do obliczeń pakietami ADF, Molcas, Accelrys, CPMD PI. Uruchamianie Gaussiana nie jest zalecane. Dozwolone są wyłącznie obliczenia których nie można zrealizować na Nova. W takiej sytuacji prosimy o kontakt z administratorami.
  • Wersja D01 generuje czasem częstości niezgodne w wynikami otrzymywanymi przy pomocy innych wersji programu. Dotyczy to zwłaszcza najniższych częstości i metod DFT. W takich przypadkach należy najpierw sprawdzić czy wyniki otrzymane przed wyliczeniem częstości są stabilne (STABLE=Opt) i dopiero wtedy wyznaczać częstości. Firma Gaussian nie uważa tego za błąd programu.

Nova

wersje: 2009-A.02, 2003-D.01 i E.01

  • Zadania powinny być uruchamiane z katalogu /lustre/scratch/$USER. Przed wywołaniem skryptu sub-gaussian wystarczy wykonać:
 cd /lustre/scratch/$USER
  • Wstawianie zadań Gaussiana do systemu kolejkowania PBS odbywa się przez wywołanie skryptów (zalecane):
/usr/local/bin/sub-gaussian plik_danych.inp kolejka liczba_procesorow pamiec_w_MB
/usr/local/bin/sub-gaussian-2003-e01 plik_danych.inp
/usr/local/bin/sub-gaussian-2003-d01 plik_danych.inp
  • Dla wersji 2003 zadania są automatycznie konfigurowane do wykorzystania 4 lub 8 procesorów i 7 lub 15 GB pamięci oraz kolejki normal. Jeśli zachodzi potrzeba zmiany tych ustawień, to należy skopiować dany skrypt do własnego katalogu i zmodyfikować go według wskazówek zawartych w treści skryptu. Następnie należy wstawić zadanie do kolejki przy pomocy tak zmienionego skryptu:
/home/USERNAME/moj-katalog/sub-gaussian <parametry>
  • Pozostałe parametry konfiguracyjne znajdują sie w pliku /usr/local/gaussian-WERSJA/g0X/Default.Route

Tezro

wersje: 2003 C02

  • Tezro jest komputerem dedykowanym do obliczeń pakietami Tripos Sybyl i Accelrys. Uruchamianie Gaussiana nie jest zalecane.
  • Wstawianie zadań Gaussiana do systemu kolejkowania PBS odbywa się przez wywołanie skryptu (zalecane):
/usr/local/bin/sub-gaussian <plik_wej.inp> [kolejka]
  • Zadanie jednoprocesorowe zostanie domyślnie wstawione do kolejki normal, zadanie wieloprocesorowe do kolejki parallel.

Dokumentacja

Dokumentacja Gaussiana 94 i 98 dostępna jest w formie drukowanej:

  • E. Frisch, Michael J. Frisch, James B. Foresman, "Gaussian 94 User's Reference", Manual Version: 5.1, February, 1996
  • E. Frisch, Michael J. Frisch, "Gaussian 98 User's Reference", Manual Version: 6.1, January, 1999
  • E. Frisch, Michael J. Frisch, Alice B. Nielsen, "Gaussian 98 Programmer's Reference", Manual Version: 6.0, August, 1998

Gaussian w sieci


Zobacz też: Oprogramowanie KDM, Obliczenia wibracyjnie rozdzielczych widm elektronowych w Gaussianie 09