Gaussian

< Podręcznik użytkownika KDM < Oprogramowanie KDM < Oprogramowanie naukowe

Gaussian
Serwer	Wersja
Supernova	2009 B01 2009 A02 2003 E01
Tezro	2003 C02
Leo	009 A02 2003 C02, D01, E01

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).

Spis treści 1 Informacje ogólne 2 GAUSSIAN w WCSS 2.1 Leo 2.2 Supernova 2.3 Tezro 3 Dokumentacja 3.1 Gaussian w sieci

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, -03 i wersja -09.

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 maszynach Supernova, Leo, Tezro.

Zalecania ogólne:

• Podstawowe 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 (>22GB RAM) liczyć na Leo, zadania średnie (do 22 GB RAM) na klastrze Nova.

• Oszacowanie wymaganej pamięci i wskazówki dot. wydajności obliczeń: http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/m_eff.htm

W szczególności należy zwrócić uwagę, że alokowanie bardzo dużej pamięci nie wpływa liniowo na wydajność obliczeń. Użycie zbyt dużej pamięci może wręcz spowolnić działanie programu. Do oszacowania pamięci dla obliczeń częstości w HF i DFT można użyć programu freqmem (http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/m_utils.htm). Powinno to dawać również rozsądne szacunki dla optymalizacji i metod post-HF.

• 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:
  • Leo i Tezro:

export g03root="/usr/local/gaussian-WERSJA"
source $g03root/g03/bsd/g03.profile

• • Supernova:

source /usr/local/Modules/3.2.7/init/bash
module load gaussian/g09.B.01

• 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

• Informacje o wykonywaniu zadań równoległych: http://www.gaussian.com/

Leo

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

• Leo jest komputerem dedykowanym do obliczeń pakietami ADF, Molcas, Accelrys, CPMD PI i inne nie-gaussianowe. Uruchamianie Gaussiana nie jest zalecane. Dozwolone są wyłącznie obliczenia których nie można zrealizować na Supernova. 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.

Supernova

wersje: 2009-B.01, 2009-A.02, 2003-E01.

• Do wstawiania zadań Gaussiana do systemu kolejkowania PBS można wykorzystać skrypty:

/usr/local/bin/sub-gaussian plik_danych.inp kolejka liczba_procesorow pamiec_w_MB
/usr/local/bin/sub-gaussian-2009-b01 plik_danych.inp kolejka liczba_procesorow pamiec_w_MB
/usr/local/bin/sub-gaussian-2009-a02 plik_danych.inp kolejka liczba_procesorow pamiec_w_MB
/usr/local/bin/sub-gaussian-2003-e01 plik_danych.inp kolejka liczba_procesorow pamiec_w_MB

Jest to metoda zalecana ale nie konieczna - można używać własnych skryptów.

• 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 się 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

• Strona domowa Gaussiana
• Krótki przewodnik dla początkujących
• Baza wiedzy o NMR, IR, RAMAN *
• słownik on-line pojęć NMR *

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

Oprogramowanie naukowe	Abaqus ⋅ ABINIT ⋅ Accelrys [ MS, DS ] ⋅ ADF ⋅ Amber ⋅ ANSYS ⋅ ANSYS Fluent ⋅ ANSYS CFX ⋅ APBS ⋅ AutoDock ⋅ AutoDock Vina ⋅ Cfour ⋅ CPMD ⋅ CRYSTAL09 ⋅ Dalton ⋅ FDS-SMV ⋅ GAMESS ⋅ Gaussian ⋅ Gromacs ⋅ Hmmer ⋅ LAMMPS ⋅ Mathematica⋅ Matlab ⋅ Meep ⋅ Molcas ⋅ Molden ⋅ Molpro ⋅ MOPAC ⋅ NAMD ⋅ NWChem ⋅ OpenFOAM ⋅ Orca ⋅ Pro/ENGINEER ⋅ R ⋅ SIESTA ⋅ Tripos Sybyl ⋅ TURBOMOLE ⋅ Xaim