量子化学计算中的LINUX操作系统和一些技巧
量子化学计算方法试验
量子化学计算方法试验1. 应用量子化学计算方法进行计算的意义化学是一门基础学科，具有坚实的理论基础，化学已经发展为实验和理论并重的科学。
理论化学和实验化学的主要区别在于，实验化学要求把各种具体的化学物质放在一起做试验，看会产生什么新的物质，而理论化学则是通过物理学的规律来预测、计算它可能产生的结果，这种计算和预测主要借助计算机的模拟。
也就是说，理论化学可以更深刻地揭示实验结果的本质并阐述规律，还可以对物质的结构和性能预测从而促进科学的发展。
特别是近几年来，随着分子电子结构、动力学理论研究的不断深入以及计算机的飞速发展，理论与计算化学已经发展成为化学、生物化学及相关领域中不可缺少的重要方向。
目前，已有多种成熟的计算化学程序和商业软件可以方便地用于定量研究分子的各种物理化学性质，是对化学实验的重要的补充，不仅如此，理论计算与模拟还是药物、功能材料研发环境科学的领域的重要实用工具。
理论化学运用非实验的推算来解释或预测化合物的各种现象。
理论化学主要包括量子化学，（quantum chemistry）是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。
研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。
量子化学可分基础研究和应用研究两大类，基础研究主要是寻求量子化学中的自身规律，建立量子化学的多体方法和计算方法等，多体方法包括化学键理论、密度矩阵理论和传播子理论，以及多级微扰理论、群论和图论在量子化学中的应用等。
理论与计算化学的巨大进展，正使化学学科经历着革命性的变化。
今天的理论与计算化学几乎渗透到现代一切科技领域，与材料、生物、能源、信息和环保尤为密切，理论化学的应用范围将越来越广。
理论与计算化学逐步发展成为一门实用、高效、富有创造性的基础科学，在化学、生物学等领域的影响越来越显著，且与日剧增。
2. 应用量子化学计算方法进行计算的目的（1）了解量子化学计算的用途。
极品高斯教程——量子化学计算方法汇总.
命令更改权限，将所安装的g03对所有用户开放。
2.G03程序的运行：
(1).对Windows平台： a.对于刚安装好的g03，先检查环境设置情况：
需设置正确， 否则运行将出错！
左侧至上而下依次为：默认的文本编辑器；g03可执行文件所在目录； 计算中间结果存放目录；缺省的计算结果存储目录；缺省的输入文件 所在目录；PDB分子构型浏览器； 右侧至上而下依次为：设置显示属性(如背景色等)；设置文本编辑器 属性；计算过程控制属性(尤其是批作业过程)；Default.Rou文件的编 辑(该文件内容为默认情况下，计算所花费的内存及硬盘大小)
计算模型和方法的选取是保证计算结果可靠性的关键，
理想的情况是：1.所选取的计算模型与实际情形一致；2.采用 高级别的计算方法。但是，由于受到计算软硬件的限制，在多数 情况下，很难同时做到上述两点要求，实际操作中，当计算模 型较大时，只能选择精确度较低的计算方法，只有对较小的模 型才能选取高级的计算方法。 因此，当确定了一种计算模型和方法后，最好对其进行验证， 以保证计算结果的可靠性。假设当前的研究对象是化合物A， 可通过下列途径进行验证： 1. 与A化合物现有实验结果之间的比较； 2. 若无实验方面的报道，可对与A类似的化合物B进行研究，此 时以B的实验结果作为参照； 3. 当上述方法行不通时，可以采用较大模型和较为高级的计算 方法得到的计算结果作为参照，该方法主要用于系列化合物 的研究：如对A1, A2, A3，先用大模型和基组对A1进行研究， 然后以该结果为参照，确定计算量适中的模型和方法并应用 于A1,A2,A3。
Gaussian03程序的使用
G03的安装和运行； G03的功能和程序结构； 输入文件的编写与主要功能的使用； 补充说明；
Multiwfn入门
Multiwfn入门tips文/Sobereva 2012-Nov-7Multiwfn是一个功能广泛、高效、易用的量子化学波函数分析程序。
写本文的目的是帮助刚接触Multiwfn的人能够在短时间内了解Multiwfn的基本原理以及如何使用。
但此文并不讲解程序操作过程和原理，因为这些内容已经在诸多帖子、程序手册里有详尽描述和示例。
本文着重谈一下应该优先看哪些资料，如何使用手册等问题，使读者明白Multiwfn的使用根本没有什么门槛。
与此同时也提及一些量化刚入门的用户可能会忽略的要点或困惑的问题。
本文内容对应的是Multiwfn 2.6版。
1 对使用者的要求对于量化初学者，Multiwfn当成一个工具作为黑箱来用也可以，但是我还是建议使用者具备一些最基本的理论知识，这样才能避免犯低级错误，才能更透彻地理解程序原理和输出信息的物理意义。
使用者只要仔细读过Levine的Quantum chem istry第五版或第六版（或具有相同级别的知识），就已经足够了，结合手册中对各个功能的理论的讲解，就完全能够理解Multiwfn涉及的全部功能的原理了。
绝大部分Multiwfn的功能运算效率都很高，而且支持并行，在普通个人双核机子上运行就已经挺快了。
完全没必要弄到服务器上去执行。
2 程序的下载、安装、执行和引用Multiwfn最新版本的可执行文件、源代码和手册pdf文档在 的首页上点击相应链接即可下载，老版本可以点击download标签然后下载。
文件名上带bin 或binary的表明是已编译好的可执行文件，src代表源代码文件包。
在首页的Recent update history栏目中可以看到最新版本更新了哪些内容。
在每个正式版本发布之前，有可能也把正在开发的临时版本挂在这个栏目上。
临时版本未经全面测试，手册也没写全，但是已经实现了更新历史上提到的最新功能和改进。
如果想尝鲜可以试试。
Multiwfn更新比较快。
新版本中总会不断添加新的有用的功能、改善界面设计使之更好用、修复各种bug、提升运行效率。
量子化学主要研究方向及使用工具
我整理了一下大家的研究方向和主要工具，编成这个全家福。
如果其中有遗漏和错误请告诉我。
现在一共有22位同行加入这个大家庭了，新来的朋友和还没跟贴的朋友请跟贴说明。
这个全家福将会不定期增补。
(按跟贴顺序)1. gobin34, 主要研究方向：分子间弱相互作用. 工具： ADF, Turbomole, Gaussian, G amess. email: fan@chemie.uni-siegen.de2. O0O0O0O0，研究方向：激光光谱学。
计算主要集中在IIIA族单卤化物双原子分子激发态的相对论量化计算上。
现在主要用GAMESS，DALTON。
ADF，DIRAC，MOLFDIR偶尔用。
初学量化的时候，也用过盗版HyperChem和Gaussian。
本来还准备用MOLCAS或NOLPRO的，无奈老板是实验派。
3. spinsight, 研究方向：固体NMR及其在分子筛研究中的应用。
量化计算是一个辅助手段，主要想计算化学位移，以及研究分子筛的结构，催化反应机理等等。
现在主要是用Gaussian。
4. elizerbeth,主要研究方向纳米尺度上的电阻(conductance on the nanoscale system)主要用工具：Gaussian,V ASP,DFT++email:站内信箱 (注：该版斑竹及创版人)5. Chemis,主要研究领域催化反应机理，粒子-分子反应机理，金属簇；使用软件有gaussian,NWChem,ADF,Gamss等，尽力拓展。
email:chjwang@6. silali, 本人感兴趣的是含离子的分子体系，优化用GA（自造的东东），然后再GAUSS IAN一下，作些性质计算。
一直在WIN下作，目前正向LINUX平台过度。
7. Alwens,曾做过计算材料的东西，使用ADF，Gaussian，Gamess。
现主要集中于从事ab initio Molecular Dynamics，同时将来开展QM/MM的研究。
量子化学课题组VASP学习教程
量⼦化学课题组VASP学习教程V ASP 学习教程太原理⼯⼤学量⼦化学课题组2012/5/25 太原⽬录第⼀章Linux命令 (1)1.1 常⽤命令 (1)1.1.1 浏览⽬录 (1)1.1.2 浏览⽂件 (1)1.1.3 ⽬录操作 (1)1.1.4 ⽂件操作 (1)1.1.5 系统信息 (1)第⼆章SSH软件使⽤ (2)2.1 软件界⾯ (2)2.2 SSH transfer的应⽤ (3)2.2.1 ⽂件传输 (3)2.2.2 简单应⽤ (3)第三章V ASP的四个输⼊⽂件 (3)3.1 INCAR (3)3.2 KPOINTS (4)3.3 POSCAR (4)3.4 POTCAR (5)第四章实例 (5)4.1 模型的构建 (5)4.2 V ASP计算 (8)4.2.1 参数测试 (8)4.2.2 晶胞优化(Cu) (14)4.2.3 Cu(100)表⾯的能量 (14)4.2.4 吸附分⼦CO、H、CHO的结构优化 (2)4.2.5 CO吸附于Cu100表⾯H位 (3)4.2.6 H吸附于Cu100表⾯H位 (4)4.2.7 CHO吸附于Cu100表⾯B位 (5)4.2.8 CO和H共吸附于Cu100表⾯ (6)4.2.9 过渡态计算 (7)第⼀章Linux命令1.1 常⽤命令1.1.1 浏览⽬录cd: 进⼊某个⽬录。
如：cd /home/songluzhi/vasp/CH4 cd .. 上⼀层⽬录；cd / 根⽬录；ls: 显⽰⽬录下的⽂件。
注：输⼊⽬录名时，可只输⼊前3个字母，按Tab键补全。
1.1.2 浏览⽂件cat：显⽰⽂件内容。
如：cat INCAR如果⽂件较⼤，可⽤：cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并⽂件：cat A B > C (A和B的内容合并，A在前，B在后) 1.1.3⽬录操作mkdir：建⽴⽬录；rmdir：删除⽬录。
如：mkdir T-CH3-Rh1111.1.4 ⽂件操作rm：删除⽂件；vi：编辑⽂件；cp：拷贝⽂件mv：移动⽂件；pwd：显⽰当前路径。
量子化学的主要计算方法及软件
课堂练习: 1. 安装G03 Linux版本 2. 采用vi命令编辑Gaussian输入文件，具体内容如下： %mem=32mb #p b3lyp/6-311++G** opt
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章永凡
福州大学化学系 2009年2月
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一、有限尺度体系(分子、团簇等)电子结构计算 方法－G03程序的使用 二、无限周期体系(一维链状化合物、二维层状 化合物或固体表面、三维固体体相)电子结 构计算方法－VASP/CASTEP程序的使用
主要参考资料: G03用户手册或G03的帮助文件 VASP程序用户手册 相应网址:
d. 运行g03过程： (1)编写输入文件： 用vi命令编写或在Windows下编写完毕后ftp至Linux系统； vi test.gjf (2)运行g03： g03<输入文件名>输出文件名& 例：g03 < test.gjf > test.out & 说明：1)末尾的&符号表示将作业提交到后台计算，否则 在用户退出Linux时，作业将终止； 2)若运行g03出错，请检查环境变量是否设置正确， 尤其是用户权限上的问题； c.观看计算结果： 使用vi命令，或采用tail命令跟踪计算输出： tail -f 输出文件名 d.运行过程的控制： 采用top命令观察g03运行到那个模块； 通过renice命令改变进程的优先级来调整g03的运行速度；
该命令也可用于同一台计算机不同用户之间的文件 传输
(11) vi－文本编辑命令 该命令常用但较为复杂，它有2种模式：命令模式和插入 模式，二者之间关系为： i Esc command mode insert mode command mode 在命令模式下，可实现以下功能及其对应按键： delete a character: x delete a line: dd search a string : /(向后) ?(向前) save the change: :w save the change and quit: :wq quite without saving : :q! page down: Ctrl+d page up: Ctrl+u go to file end: shift+g go to n line: :n
linux使用技巧大全
linux使用技巧大全1、使用Tab补全命令：在命令行输入命令的前几个字符，然后按下Tab键，系统会自动补全命令，减少输入错误。
2、使用命令行参数：很多命令支持参数，可以通过参数来完成特定功能，例如ls -l可以显示更详细的文件列表。
3、使用通配符：在命令中使用通配符可以快速匹配一系列文件或目录，例如*.txt匹配所有以.txt结尾的文件。
4、使用管道（|）：命令行可以使用管道将一个命令的输出作为另一个命令的输入，实现多个命令的组合。
5、使用重定向符号：可以使用重定向符号将命令的输出重定向到文件中，例如ls > files.txt将ls命令的输出保存到files.txt 文件中。
6、使用快捷键：在命令行中使用一些快捷键可以提高操作效率，例如Ctrl+C可以中断正在运行的命令，Ctrl+D可以退出当前终端。
7、使用历史命令：使用上箭头或者Ctrl+R可以查看之前执行的命令，快速定位并执行。
8、使用别名：可以使用alias命令设置命令的别名，简化命令的输入，例如alias ll='ls -l'。
9、使用远程登录：可以使用SSH命令远程登录到其他Linux 系统进行操作。
10、使用任务管理：使用ps命令可以查看正在运行的进程，使用kill命令可以终止指定进程。
11、文件搜索：可以使用find命令在文件系统中搜索指定文件，使用grep命令在文件中搜索指定内容。
12、使用Screen命令：Screen是一个终端复用工具，可以在一个终端窗口中创建多个窗口，实现远程会话的断线重连。
13、使用sshfs挂载远程文件系统：可以使用sshfs命令将远程系统的文件系统挂载到本地，方便文件的访问与操作。
14、使用rsync命令进行文件备份：rsync可以实现文件的增量备份，只复制已修改的部分，节省带宽和存储空间。
15、使用sudo命令提升权限：使用sudo命令可以在普通用户下临时获取管理员权限执行特定命令，避免使用root用户登录。
EPC-9600I-L用户手册_V1.00
2. 系统基本操作........................................................................................................... 5
开机和登录 ............................................................................................................... 5 2.1.1 启动选择 ........................................................................................................... 5 2.1.2 串口连接设置 ................................................................................................... 5 2.1.3 串口登录 ........................................................................................................... 7 2.1.4 SSH 远程登录 .................................................................................................. 7 2.2 关机........................................................................................................................... 8 2.3 Qt 演示程序 .............................................................................................................. 9 2.4 输入设备 ................................................................................................................... 9 2.4.1 触摸屏和 USB 鼠标 ......................................................................................... 9 2.4.2 USB 键盘 .......................................................................................................... 9 2.5 查看系统信息 ........................................................................................................... 9 2.6 系统设置 ................................................................................................................. 10 2.6.1 网络设置 ......................................................................................................... 10 2.6.2 系统时钟 ......................................................................................................... 11 2.7 文件传输 ................................................................................................................. 11 2.7.1 SSH 文件传输 ................................................................................................ 11 2.7.2 NFS 文件传输 ................................................................................................ 12 2.8 U 盘使用 ................................................................................................................. 13 2.9 TF 卡使用 ............................................................................................................... 13 2.10 音频播放 ................................................................................................................. 13 2.11 U-Boot 交互 ............................................................................................................ 13 2.12 LCD 待机设置 ........................................................................................................ 14 2.13 LCD 背光调节 ........................................................................................................ 14 2.14 ADC ........................................................................................................................ 14 2.15 串口测试 ................................................................................................................. 15
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Blas和lapac
• Blas(basic linear algebra subprograms) • Lapack(Linear Algebra PACKage) mkl blas lapack /resources/software gotoblas
Linux 机群
• • • • 主服务器 节点 队列管理 软件(1) mpi, mpi2: /research/projects/ mpich2/ Fortran： intel, pgi, g95, gfortran, nag
队列管理
• Openpbs • Sge • Condor ftp:///condor
*.f
*.F
*.for
c
*.c
5. 编译命令: ifort –o f.exe f.f
pgf77 –o f.exe f.f
pgcc -o c.exe c.c icc –o c.exe c.c cc –o c.exe c.c
一些主要计算程序的编译步骤
1. Gaussian 程序 (1)export g03root=/home/dcfang/g03 source $g03root/bsd/g03.profile (2)bsd/bldg03 >&g03.log& 注意问题：科学运算库的选择 BLAS = -L/opt/intel/mkl/10.1.0.009/lib/em64t -lmkl_em64t -lmkl_lapack 编译参数： ifort -fPIC -WB -i8 -w -ftz -O3
量子化学计算中的LINUX操作 系统和一些ห้องสมุดไป่ตู้巧
方德彩 北京师范大学化学学院 Email：dcfang@
Q-chem Gaussian GAMESS MOLPRO MOLCAS ADF Spartan Crystal Vasp
计算程序的编译
1. 程序语言:Fortran, C 2. Fortran编译器:intel fortran 9.0 ifort pgi fortran 6.2 pgf77 g77 g77 3. C编译器: intel C 9.0 icc pgi C pgcc gcc cc
4. 文件格式: fortran
Linux Fortran编译器
• • • • • • • intel pgi / g95 Linux 自带（redhat企业） gfortran pathscale / absoft pro / nag fortran
如何构成makefile
mkmf: Perl script for makefile construction ftp:///perm/vb/mkmf/mkmf 说明书： /~vb/mkmf.html
Thank you!
2. Gamess
• ./compall >&comp.log& • cd ddi ./compddi • ./lked gamess 00 >&lked.log & 选择： set TARGET=linux64 set FORTRAN=ifort set OPT=‘-O3’
3. molpro
• ./configure –mpp –mpi2 –i8 –ifc • make 需要ga库： /docs/global/ mpi2, blas, lapack 编译参数在CONFIG文件中
Linux Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Windows Yes Yes Yes No No No Yes No No
常用并行工具： openmp和mpi Mpi: q-chem, molcas, molpro, adf, vasp, crystal, dalton, nwchem, amber,mpqc, aces, turbomol等 Openmp+Linda: Gaussian, Jaguar Tcp/ip DDI： Gamess