Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Пт фев 28, 2014 2:12 am

Считаю я себе CASSCF, по умолчанию он считается в квазиканонических орбиталях. Исходник - SCF.
Картинка (по заселенности орбиталей) получается весьма не похожая ни на исходник ни на каплкластерные орбитали. Ну это как бы не криминал. Но занесла меня нелегкая в канонические орбитали. Если брать исходником выходные орбитали с квазиканонического КАССЦФа - нифига не конвержится. Если брать исходными СЦФ орбитали - все хорошо сходится, орбитали похожи и на СЦФ и на каплкластер.
Энергия при расчетах "так" и "этак" отличается в 4ом знаке после запятой (при том что запятая в хартрях это пара ккал, однако ближайшеее возбуждение в паре десятков ккал, так что тут вроде все не так и плохо).
Вопросы:
1) какого хрена почему?
2) кому верить?

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение VTur » Пт фев 28, 2014 7:55 am

И там и там ковертруйте в натуральные орбитали и сравните. Но смысл имеет только полная энергия. Орбитали могут быть любыми - они не инвариант модели.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение sanya1024 » Вс мар 09, 2014 4:05 pm

О, пришел видный спец по CASSCF -- стоило только уехать на пару недель. Экстрасенс ставит диагнозы по юзерпику и выдает рекомендации в духе "Попасть под паровоз для Вас -- просто яд".
Гесс, покажите выдачи, плз -- я-то не экстрасенс ни разу. То, что Вы описываете может быть как вариантом нормы, так и жесткой патологией и требовать пересмотра акт. пространства. Зависит... много от чего зависит. И лучше, когда имеется некая инвариантность в орбиталях -- в дальнейшем (а CAS -- это только начало) будет меньше проблем.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Вс мар 09, 2014 4:35 pm

Большое спасибо за ответ.
Я думаю как-то я вероятно с этой частью возможно разобрался. Там нумерация орбиталей в двух расчетах не имеет ничего общего + заселенность орбиталей не связана напрямую с их энергией (вот такого удара в пах и спину одновременно я не ожидал). Да и от базиса зависимость бешеная.
Осталось несколько неприятных вопросов:
1) (viewtopic.php?f=71&t=104593) - как от увеличения числа рутов может пропадать пик? Выглядит примерно так:
RAS-SI.jpg
Пик на 270 воспроизводится разными TD-DFT и ZINDO, поэтому просто скидывать его в артефакт мне бы не хотелось.
2) Есть ли какой-либо однозначный критерий того что пустая орбиталь А соответствует заселенной орбитали Б? (у меня есть несколько орбиталей с очень близкой заселенностью, и критерий "посмотрел на форму и понял" у меня срабатывает далеко не всегда). К каким состояниям симметрии они относятся я уже смотрел - в некоторых случаях могу попробовать сделать вывод, но тогда начинаются чудеса в других местах (предполагал что связывающая и разрыхляющая орбиталь должны иметь одно и то же состояние симметрии).
Размер выдач слишком велик для форума.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение sanya1024 » Вс мар 09, 2014 6:35 pm

Выдачи тогда лучше в личку. Только посмотреть я их смогу не сразу -- у меня сейчас кончилось место на винте и все никак не поставлю новый, руки не доходят.
RASCI, имхо, штука весьма субъективная и позволяет гораздо больше произвола, чем всякие варианты типа FOCI, SOCI или MRPT. FOCI и SOCI (КВ1 или, соответсвенно, КВ2 над CAS-ом) можно сразу исключить по причине невпихуемости даже на кластер, а вариантов многоконфигурационной ТВ есть много. Хороши они тем, что учитывают поправки по ТВ к состояниям из CAS-а от всех двукратных возбуждений сообразно их значимости (поэтому качество разных вариантов MRPT оценивают относительно КВ2 над CAS-ом для тех систем, для к-рых это возможно (примеры см. тут http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/ ... riance.pdf и http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/conic-qdpt.pdf). Разные варианты MRPT -- это тоже некий произвол, но название метода и ссылка на реализацию почти однозначно указыват, что и как делалось.
Я уже слегка запуталась, чем Вы считаете. Точно не FireFly и не Гамессом. Значит, мне будет непросто разобраться с выдачами и найти где там что.
Я бы для начала симметрию вообще отключила и считала бы в C1 все состояния подряд. Тогда не было бы проблем с матр. элементами дип. момента для разных неприводимых представлений -- они бы автоматически получались либо существенно ненулевыми, либо почти нулевыми. Заодно это исключит ляпы при объединении разных неприводимых представлений в один расчет. Триплеты при этом можно считать отдельно. Все равно без спин-орбиты матр. элементы перехода в них будут строго по нулям.
Дальше, надо бы посмотреть орбитальную природу пика (точнее, двух) на 270 нм (т.е., посмотреть, заселенности каких нат. орбиталей в этом состоянии близки к 1, или взглянуть на конфигурационный состав состояний, если нат. орбитали для каждого состояния в отдельности не печатаются, и выявить доминирующие конфигурации). И что это за странноватые бугорки в районе 250 нм на синей и красной кривой? Может быть, это как раз пики при 270 так уехали? (вообще-то это не очень хороший признак, хотя об этом лучше судить по энергетической шкале, а не по длинам волн).

Что касается усреднения по состояниям -- это всегда компромисс. Это значит, что в своем CASSCF расчете Вы оптимизируете орбитали так, чтобы минимизировать среднюю энергию для M усредняемых состояний (заказав при этом расчет N корней, N>=M). При этом реально интересуют Вас всего несколько возб. состояний. Чем меньше состояний в усреднении, тем меньше вероятность испортить орбитали "левыми", ненужными состояниями. С др. стороны, иногда бывает нужно включить в усреднение не только самые низшие возб. состояния, но и еще несколько более высоких, к-рые как-то проявят себя при движении по ППЭ -- примешаются к искомым, а то и вообще возьмут все на себя. Но 80-100 состояний в усреднении -- это уже из разряда "Ваша цифра высока, наша цифра выше. Ваша взята с потолка, наша взята с крыши". Там вообще можно что угодно получить, просто за счет несбалансированности.

Ну и главный вопрос: а как задача-то ставилась? получить верт. спектр в диапазоне энергий ниже потенциала ионизации? или более высокие состояния тоже интересуют (как резонансы в континууме -- см., например, DOI 10.1103/PhysRevLett.109.128101 и др. работы по GFP хромофору).
Вообще-то высоковозбужденные состояния -- это задница. TDDFT в окрестности потенциала ионизации врет гарантированно (об этом Casida пишет, да и др. отцы-основатели метода). CIS -- мало того, что врет по жизни, так еще и не факт, что высоковозбужденные состояния являются однократными возбуждениями. Doubles -- как нефиг делать. Можно пробовать EOM-CC2 в Турбомоле (хотя бы увидите, насколько значимы doubles в этих возбуждениях), но это может быть дорого (возня с неэрмитовыми матрицами недешево обходится), да и точность попадания все-таки не ахти. Тогда и остаются методы, базирующиеся на CASSCF с последующим его улучшением. И акт. пространство, и число усредняемых состояний подбирается опытным путем. Причем чисто на результат CAS-а ориентировться нельзя, показатель -- результат пост-CASовского расчета.

Короче, пока вопросов больше, чем ответов.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Вс мар 09, 2014 7:05 pm

sanya1024 писал(а):Я уже слегка запуталась, чем Вы считаете. Точно не FireFly и не Гамессом.
MOLCAS
sanya1024 писал(а):Я бы для начала симметрию вообще отключила и считала бы в C1 все состояния подряд.
Счас отключено. Считается на 120 состояний. В виду того что молкас в том виде в каком он у нас непараллелен - 1 шаг занимает примерно 100 часов расчетного или 150 часов реального времени. И конца ему пока не видно. Вероятно мне таки надо на все плюнуть и идти в параллельный ФФ, который я таки на этот кластер втулил. Счас правда проблематично - он забит задачами а мне надо будет много прыгать вокруг инпута пока он заработает.
sanya1024 писал(а):Дальше, надо бы посмотреть орбитальную природу пика (точнее, двух) на 270 нм (т.е., посмотреть, заселенности каких нат. орбиталей в этом состоянии близки к 1, или взглянуть на конфигурационный состав состояний, если нат. орбитали для каждого состояния в отдельности не печатаются, и выявить доминирующие конфигурации). И что это за странноватые бугорки в районе 250 нм на синей и красной кривой? Может быть, это как раз пики при 270 так уехали? (вообще-то это не очень хороший признак, хотя об этом лучше судить по энергетической шкале, а не по длинам волн).
Позырю. У меня исходная была в эВ, мне ее рекомендовали в нм перегнать.
sanya1024 писал(а):Но 80-100 состояний в усреднении -- это уже из разряда "Ваша цифра высока, наша цифра выше. Ваша взята с потолка, наша взята с крыши". Там вообще можно что угодно получить, просто за счет несбалансированности.
Гм. 10 рутов на состояние (суммарно 80) дают энергии до примерно 8 эВ, потенциал ионизации почти 10, на этом промежутке (8-10эВ) живут (по мнению TDDFT и RAS-120, RAS-160 сосотояний) кучка интересных пиков. Я ж правильно понимаю что в "несимметричном" расчете я буду ловить все сосотяния из каждого "симметричного"?
sanya1024 писал(а):Ну и главный вопрос: а как задача-то ставилась? получить верт. спектр в диапазоне энергий ниже потенциала ионизации?

Да, как то так.
sanya1024 писал(а):или более высокие состояния тоже интересуют
Я пока туда не лезу и надеюсь мне это не понадобится. Последним сообщением мне велено ограничится зоной от 180 нм и выше (то есть до 7эВ).
sanya1024 писал(а):Можно пробовать EOM-CC2 в Турбомоле (хотя бы увидите, насколько значимы doubles в этих возбуждениях), но это может быть дорого (возня с неэрмитовыми матрицами недешево обходится), да и точность попадания все-таки не ахти.
Я сделал EOM-CCSD в Гауссиане, пики на 245 и 166 nm (соответсвенно 5.0, 7.5 eV), есть и в более длинных волнах, но их я пока игнорю. Относительно не дорого. SAC-SI обошелся дороже и результаты также раскиданы рандомно по спектру.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Вс мар 09, 2014 7:10 pm

sanya1024 писал(а): Там вообще можно что угодно получить, просто за счет несбалансированности.
Угу, у мну есть занятный RAS в котором я взял по 20 рутов из 7 состояний и 10 рутов из 8го (суммарно 150).
По сравнению с RAS на 160 состояний (8 по 20) один из пиков в два раза меняет интенсивность и переползает на 1 эВ в сторону.

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение sanya1024 » Вс мар 09, 2014 7:40 pm

ОФФ: Как успехи с FireFly и CFOUR?
На самом деле, насчет FireFly -- почти не ОФФ, поскольку я все стараюсь перетащить Вас на CAS-QDPT именно в FireFly-ском варианте. И мне будет проще объяснять что к чему, и у Вас быстрее дело пойдет. Я серьезно: монструозная задачка на 1700 с хвостом функций, после CAS(12,10) на 1 8-ядерной ноде (и чего это я ее на кластер не закинула? почти 300 минут считалась, а на кластере бы сошлась меньше чем за час) в QDPT тоже на 1 8-ядерной ноде с Heff в 30 состояний считалась без малого 3 суток. Причем самый длинный этап занял ок. 20 часов, а остальное время -- пропорционально Heff. А задачи поменьше (~1000 функций) вообще щелкаются как семечки.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Вс мар 09, 2014 7:56 pm

С ФФ почти никак - мне нужна как минимум одна свободная нода на кластере чтоб я в онлайн режиме отслеживал как оно падает и танцевал с бубном. Очередь же неиссякает. Наверное надо будет клянчить у админа зарезервировать на пару дней одну ноду под мои пляски с ФФ.
С СССС - так себе - началось очень здорово, посчитало мне аналитические частоты клоздшелла очень быстро. Все остальное сыплется, причем сообщения об ошибке практически нет. То что есть не гуглится и не мануалится. Что пошло не так и куда надо двигаться в половине случаев определяется методом тыка. Счас вот хотел раман посчитать - кручу верчу запутать хочу, посреди расчета мы падаем со ссылкой на юнит 50. Кто такой юнит 50 и что он далает - загадка природы. Видимо надо осваивать дальтон. Но у меня в рамках этого проекта уже Gauss, Priroda, Molpro, PSI4, Cfour, Turbomole и Молкас (Орка традиционно не пошла). Осталось добавить ФФ и Дальтон и я стану неспециалистом в куче программ.

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение sanya1024 » Вс мар 09, 2014 8:08 pm

Для плясок с ФФ сгодится даже десктоп или ноут с 4 ядрами. Правда, (1) придется скачивать версию для соотв. ОС (linux-mpich или виндовскую), (2) под Виндой не удастся откушать под расчет всю имеющуюся память, макс. 270, что ли, MWords.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Чт мар 13, 2014 12:45 am

Господа, пока я завис со своим УФ .не подскажете ли вы чего умного по
Гесс писал(а):Есть ли какой-либо однозначный критерий того что пустая орбиталь А соответствует заселенной орбитали Б? (у меня есть несколько орбиталей с очень близкой заселенностью, и критерий "посмотрел на форму и понял" у меня срабатывает далеко не всегда).
Если заселенная связывающая орбиталь невырожденная - может ли антисвязывающая быть вырожденной?
Если связывающая орбиталь симметрична относительно центра инверсии - может ли разрыхляющая быть несимметричной относительно него?
Есть ли еще какие либо фичи?

UPD
В своих лучших традициях армянское радио само отвечает на свои вопросы. Ответы касаются конкретного случая и я не уверен что их можно использовать в общем случае
1) Если связывающая невырожденная - антисвязывающая тоже не вырожденная
2) Если связывающая симметрична относительно центра инверсии то разрыхляющая может быть не симметрична (а может и быть), и наоборот.
3) Если учитывалась симметрия и она была выше чем программа заботится об (для ряда программ D2h это предел) то перед соотнесением орбиталей необходимо симметричные состояния перегнать с помощью таблиц соответствия из D2h в требуемую.

Для тех кто пойдет по моим граблям.
Таблицы соответствия: http://www.staff.ncl.ac.uk/j.p.goss/sym ... ation.html
и как это читается http://chemistry.umeche.maine.edu/Model ... liken.html

kbob
Сообщения: 2008
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение kbob » Чт мар 13, 2014 4:50 am

Гесс писал(а):С ФФ почти никак - мне нужна как минимум одна свободная нода на кластере чтоб я в онлайн режиме отслеживал как оно падает и танцевал с бубном. Очередь же неиссякает. Наверное надо будет клянчить у админа зарезервировать на пару дней одну ноду под мои пляски с ФФ.
С СССС - так себе - началось очень здорово, посчитало мне аналитические частоты клоздшелла очень быстро. Все остальное сыплется, причем сообщения об ошибке практически нет. То что есть не гуглится и не мануалится. Что пошло не так и куда надо двигаться в половине случаев определяется методом тыка. Счас вот хотел раман посчитать - кручу верчу запутать хочу, посреди расчета мы падаем со ссылкой на юнит 50. Кто такой юнит 50 и что он далает - загадка природы. Видимо надо осваивать дальтон. Но у меня в рамках этого проекта уже Gauss, Priroda, Molpro, PSI4, Cfour, Turbomole и Молкас (Орка традиционно не пошла). Осталось добавить ФФ и Дальтон и я стану неспециалистом в куче программ.
Колумбус еще попробуте http://www.univie.ac.at/columbus/ (есть пара приколов :wink: ) и http://www.qtp.ufl.edu/ACES/ (аналог CFOUR типа, устанавливается на Ubuntu apt-get install aces3, но не работает при этом :lol: ).
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Гесс » Чт мар 13, 2014 11:47 am

kbob писал(а):Колумбус еще попробуте http://www.univie.ac.at/columbus/ (есть пара приколов :wink: ) и http://www.qtp.ufl.edu/ACES/ (аналог CFOUR типа,).
Спасибо. На моей карте нехоженых граблей открылось два дополнительных материка. :lol: Вот это особенно радует
kbob писал(а):устанавливается [...] но не работает при этом :lol: ).
такого я могу много показать :lol:

Вик
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Чт апр 21, 2005 7:43 am
Контактная информация:

Re: Canonical vs Quasicanonical orbitals in CASSCF

Сообщение Вик » Чт мар 13, 2014 7:24 pm

Гесс писал(а): MOLCAS
Считается на 120 состояний. В виду того что молкас в том виде в каком он у нас непараллелен - 1 шаг занимает примерно 100 часов расчетного или 150 часов реального времени. И конца ему пока не видно.
Какая версия MOLCAS? Данные тайминги были получены с CD (Cholesky Decomposition), или без?
No Pains, No Gains.

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 8 гостей