: 详述从头算法

4.8 详述从头算法

USPEX采用强大的两级并行框架，这使得它成为并行扩展的典范。并行第一级是在结构弛豫代码里执行的，使每个结构可以达到约10-102个CPUs的高效率。并行第二级是把计算分配给了统一群中的个体（因为同一种群内的结构之间是彼此独立的）。

首先，你需要指定你想使用哪个代码去进行结构弛豫和目标函数计算：

$\triangleright$ variable abinitioCode

Meaning: Defines the code used for every optimization step.

Default: 1 for every optimization step (VASP)

Format:

% abinitioCode 3 2 2 1 1 % ENDabinit

Note:定义应用于每一步优化的准则。(所支持的代码详见章节 ):

1 — VASP

2 — SIESTA

3 — GULP

4 — LAMMPS

5 — Neural Networks code
(unused at the moment)

6 — DMACRYS

7 — CP2K

8 — Quantum Espresso

9 — FHI-aims

10 — ATK

11 — CASTEP

12 — Tinker

13 — MOPAC

$\triangleright$ variable KresolStart

Meaning: 明确而给出 $k$ 点网格倒易空间的分辨率 (单位： $2\pi \text {\r{A}}^{-1}$ ).

Default: 线性的从0.2到0.08

Format:

% KresolStart 0.2 0.16 0.12 0.08 % Kresolend

注意:你可以输入几个数值(每一步结构弛豫对应一个数)，开始时粗略些（也就是值大一些），到最后，精确度高，这样就明显地加快了计算速度。特别是对金属而言，因为需要很多k点。如果你想用VASP或QuantumEspresso ，那么这个模块非常重要（GULP完全没必要用它，而对于SIESTA，你必须在SIESTA输入文件里定义KresolStart)。

For clusters, 2D-crystals, and surfaces,对于团簇， 2D-晶体和表面，你必须要明确给定团簇（或表面）真空范围的厚度。:

$\triangleright$ variable vacuumSize

Meaning: 定义在结构周围增加的空间的数量（在毗邻的单胞内邻近团簇之间的最近邻距离， $\text {\r{A}}$ ）。仅适用于表面，2D-晶体和纳米微粒。

Default: 10 每一步弛豫设为10

Format:

% vacuumSize 10 10 15 20 20 % EndVacuumSize

$\triangleright$ variable numParallelCalcs

Meaning: 指出在并行计算中结构弛豫的数目。

Default: 1

Format:

10 : numParallelCalcs

你需要提供提交作业文件或者你正在使用的准则/模式下的可执行文件的名字。

$\triangleright$ variable commandExecutable

Meaning: 明确给定提交作业文件名或在给定准则下的可执行文件名。

Default: 无默认值，需要用户自己设定。

Format:

% commandExecutable gulp < input > output mpirun -np 8 vasp > out mpirun -np 8 vasp > out mpirun -np 8 vasp > out % EndExecutable

注意: 每一行都对应于一个弛豫阶段——第一行描述了第一个弛豫阶段的执行，等等。例如：从头算准则等于 “3 1 1 1”意味着第一个弛豫阶段是执行GULP，接下来的阶段会通过VASP用命令“mpirun-np 8 vasp > out”用VASP命令执行。如果在可执行命令中只显示出一行，那么所有的弛豫阶段都执行相同的命令。

实际上在你远程提交作业模式下几乎所有平台都可以使用USPEX，你所需要的是在你的工作站有 MATLAB/Octave运行。在这种情况下，你的工作站准备开始输入（包括jobs），然后提交到远程计算节点上，计算完成时查看结果并分析，准备新的输入文件。传出和来往的数据不是很大，所以网络不需要非常快。当然，作业提交依赖于机器。

$\triangleright$ variable whichCluster

Meaning: 明确给定作业提交的类型。

Possible values (integer):

0 — 无作业脚本；
1 — 本地提交；
2 — 远程提交。

Default: 0

Format:

1 : whichCluster

$\triangleright$ variable remoteFolder

Meaning: 计算即将进行的远程超级计算机上的文件夹。只有当 whichCluster=2时，这个文件夹才会被激活。

Default: 没有

Format:

Blind_test : remoteFolder

注意: 在远程提交文件夹中有一个相似的参数设置 — homeFolder，计算的真实路径实际上是*homeFolder*/*remoteFolder*/CalcFolderX，在此处，X=1, 2, 3,…。

$\triangleright$ variable PhaseDiagram

Meaning: 使计算类型=300 和 301的相图的计算能够进行。这给出了一个想法（比较粗劣，仅仅是一个大致的结果）：给出新相可能会在较高或较低压力下，同时粗劣的给出一个转变压力。

Default: 0

Format:

1 : PhaseDiagram

4.8 详述 从头算法

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