14 Maret 2011

Optimasi Geometri Terbaik Beserta Analisisnya

Selamat berjumpa lagi sahabat Dunia Optimasi, sekarang saya akan membahas Optimasi Geometri Terbaik Beserta Analisisnya,  langsung saja saya jelaskan dimulai pada perhitungan titik tunggal energi yang memberikan informasi mengenai struktur molekul tunggal, tujuan dari optimasi geometri adalah untuk menghasilkan (energi terendah). Sebagai gerakan inti dan elektron dapat dipisahkan dengan menggunakan pendekatan Born-Oppen heimer optimasi geometri biasanya hasil sebagai seperangkat perhitungan energi titik tunggal. Untuk geometri mulai awal perhitungan SPE untuk bisa dilakukan. Gaya pada inti atom dapat dihitung dari fungsi gelombang dengan menggunakan teorema Hellmann-Feynman [49]. Gaya pada sebuah inti dengan posisi seperti contoh rumus dibawah ini :

Gaya ini  dapat digunakan untuk mencari posisi ground state dari atom dan dapat digunakan untuk menghitung lintasan dinamika molekul (lihat § 3.4.3). Sebagai kekuatan menuju titik minimum (setidaknya lokal) pada energi mengintegrasikan persamaan gerak untuk inti akan bergerak ke arah inti struktur keseimbangan. Atau, teknik optimasi fungsional seperti yang diuraikan dalam § 2.6.1 dapat digunakan. Karena ukuran yang lebih kecil dari masalah, metode berdasarkan Hessian [47] juga dapat digunakan untuk ini.

Dua poin harus dibuat tentang metode di atas. Pertama, kesalahan diperkenalkan ke dalam angkatan Hellman-Feynman jika basis set tidak lengkap, yang disebut kekuatan Pulay [50]. Namun, untuk setiap gelombang bidang mengatur fungsi gelombang tidak bergantung pada posisi nuklir, maka kesalahan ini adalah nol, selama sistem elektronik telah menyatu ke keadaan dasar. Untuk situasi dimana perubahan bentuk sel Pulay analog menekankan hingga timbul. Kedua, prosedur di atas akan menemukan titik (dalam ruang konfigurasi) terdekat di mana pasukan adalah nol. Jadi jika suatu titik awal yang buruk dipilih mungkin menemukan lokal dari pada minimum global di permukaan energi potensial atau jika titik awal adalah maksimum energi mungkin tetap di sana. Prosedur ini juga bisa agak memakan waktu dengan perhitungan SPE banyak dibutuhkan untuk menemukan minima tersebut. sehingga umum untuk melakukan minimisasi energi awal dengan menggunakan perhitungan mekanika molekul untuk sampai ke sekitar minima dan kemudian melakukan optimasi geometri ab initio penuh.

PSI3 mampu melaksanakan optimasi geometri (minimalisasi saja, saat ini) untuk berbagai struktur molekul baik menggunakan gradien energi analitik dan numerik. Saat ini, internal koordinat yang diberikan dalam INTCO: bagian dari input akan dibaca dan digunakan oleh PSI3. Jika hal ini hilang, PSI3 secara otomatis akan menghasilkan dan menggunakan berlebihan, sederhana internal koordinat untuk melaksanakan optimasi. Peregangan ini sederhana, membungkuk, torsi, dan linier membungkuk koordinat ditentukan berdasarkan kriteria jarak menggunakan geometri input.

Secara default, optimasi dilakukan di internal berlebihan koordinat terlepas dari bagaimana geometri diberikan pada input. Atau, pengguna dapat menetapkan zmat_simples = true, dalam hal ini sederhana koordinat internal akan diambil dari ZMAT diberikan dalam file input. Selain itu, pengguna dapat menetapkan optimasi non-redundant, terdelokalisasi internal berkoordinasi dengan delocalize = true. Dalam hal ini, yang sederhana secara otomatis dihasilkan koordinat terdelokalisasi dan redandancies dihapus. Pengguna mahir mungkin ingin menentukan koordinat sederhana internal dalam file intco.dat, kemudian biarkan PSI3 untuk delocalize untuk melakukannya.

Hanya mereka koordinat atau kombinasi dari koordinat yang ditentukan oleh "symm =" kata kunci dalam INTCO: bagian yang dioptimalkan. Koordinat dapat sekitar dibekukan oleh komentar mereka keluar dalam bagian "symm =". kendala geometris bisa jadi justru dipaksakan oleh penambahan bagian dengan hampir format yang sama seperti di INTCO:. Misalnya, untuk memperbaiki jarak antara atom 1 dan 2, serta sudut antara atom 2, 1 dan 3 di optimasi, tambahkan berikut ini ke file input Anda.
fixed_intco: (
stre = (
(1 2)
)
tikungan = (
(2 1 3)
)
)
Yang sederhana terkendala internal harus yang hadir (baik secara manual maupun otomatis) di antara sederhana internal di INTCO: bagian. Atau, format masukan z-matriks dapat digunakan untuk menentukan optimasi dibatasi. Jika zmat_simples = true, maka variabel di-z matriks yang diakhiri dengan tanda dolar akan diambil yang sederhana internal harus dioptimalkan, dan semua variabel lain akan dianggap sebagai sederhana internal untuk tetap beku.

Untuk membantu optimasi, konstanta gaya dapat dihitung dengan menggunakan "jobtype = symm_fc". Konstanta gaya ditentukan akan disimpan dalam PSIF_OPTKING file biner (saat ini file 1). optimasi selanjutnya akan membaca dan menggunakan konstanta kekerasan. Secara umum, tampak PSI3 untuk konstanta berlaku di urutan sebagai berikut: dalam file biner, dalam FCONST ini: bagian input, dan dalam file fconst.dat. Jika tidak ada konstanta gaya ditemukan dalam salah satu ini, maka kekuatan empiris konstan diagonal matriks yang dihasilkan.

Untuk metode yang hanya energi yang tersedia, PSI3 akan menggunakan non-redundant, simetri-diadaptasi terdelokalisasi internal koordinat untuk menghasilkan perpindahan geometri untuk komputasi gradien hingga-perbedaan. sederhana Koordinat dapat secara linier dikombinasikan dengan tangan atau secara otomatis.Tujuannya adalah untuk membentuk 3N-6 (5) simetri-diadaptasi internal koordinat.The terdelokalisasi otomatis koordinat dapat bekerja untuk molekul rendah simetri tanpa sudut linier, tetapi belum diuji secara luas. Untuk kedua metode optimasi analitik-dan terbatas-perbedaan-gradien, Hessian update dilakukan dengan menggunakan metode BFGS.

Daftar di bawah ini menunjukkan yang koordinat yang digunakan secara default untuk berbagai jenis pekerjaan.
jobtype freq = dertype = pertama simetri-diadaptasi kartesius
jobtype freq = dertype = none simetri-diadaptasi kartesius
jobtype = dertype fc = pertama terdelokalisasi internal (atau SALCs user-defined)
jobtype = dertype symm_fc = pertama terdelokalisasi internal (atau SALCs user-defined)
jobtype = opt dertype = berlebihan pertama internal
jobtype = opt dertype = tidak ada terdelokalisasi internal (atau SALCS user-defined)


Kata kunci berikut ini relevan untuk optimasi geometri.

JOBTYPE = string

Kata kunci ini harus disetel ke KPT untuk optimasi geometri dan SYMM_FC untuk menghitung konstanta gaya.
DERTYPE = string

Kata kunci ini harus disetel ke NONE jika energi hanya tersedia untuk metode yang dipilih dan PERTAMA bila gradien analitik yang tersedia.
Konv = integer

Kriteria gaya maksimum untuk optimasi.
BFGS = boolean

Jika benar (default), sebuah BFGS Hessian update dilakukan.
BFGS_USE_LAST = integer

Kata kunci ini digunakan untuk menentukan jumlah langkah gradien untuk update BFGS dari Hessian. Defaultnya adalah enam.
SCALE_CONNECTIVITY = float

Menentukan seberapa dekat atom harus dipertimbangkan terikat pada generasi otomatis dari daftar berikat. Standarnya adalah 1.3.
DELOCALIZE = integer

Apakah akan delocalize sederhana internal koordinat untuk mencoba untuk menghasilkan simetri-disesuaikan, set non-berlebihan.
MIX_TYPES = boolean

Jika diset false, berbagai jenis internal koordinat tidak diizinkan untuk campuran dalam pembentukan terdelokalisasi koordinat. Meskipun ini menghasilkan koordinat bersih, sering yang dihasilkan koordinat terdelokalisasi membentuk satu set berlebihan.
ZMAT_SIMPLES = boolean

Jika diatur ke benar, yang sederhana internal koordinat diambil dari entri zmat dalam file input. Defaultnya adalah palsu.
POIN 3 = atau 5

Menetapkan 3-titik atau formula 5-point untuk optimasi dengan poin energi.
EDISP = float

The default displacment ukuran (dalam au) untuk perhitungan hingga-perbedaan.Defaultnya adalah 0,005.
FRAGMENT_DISTANCE_INVERSE = boolean

Untuk interfragment koordinat. Jika benar, maka 1 / R (AB) digunakan, jika salah, maka R (AB) digunakan. Defaultnya adalah benar.
FIX_INTRAFRAGMENT = boolean

Jika benar, intrafragment semua koordinat dibatasi.
FIX_INTERFRAGMENT = boolean

Jika benar, interfragment semua koordinat dibatasi.
DUMMY_AXIS_1 = 1 atau 2 atau 3

Menentukan sumbu untuk lokasi dari atom dummy untuk definisi linier lentur koordinat. default adalah 2.
DUMMY_AXIS_2 = 1 atau 2 atau 3

Menentukan sumbu untuk lokasi dari atom dummy untuk definisi linier lentur koordinat. default adalah 3.
TEST_B = boolean

Jika diatur ke benar, tes numerik dari matriks B-dilakukan.
PRINT_FCONST = boolean

Jika diatur ke benar dan jobtype = symm_fc, maka konstanta gaya akan ditulis ke file fconst.dat. Hal ini memungkinkan konstanta kekuatan yang harus digunakan kembali bahkan jika file PSIF_OPTKING biner tidak lagi hadir.
Pilihan cetak

Berikut Jika di set true, cetak informasi tambahan ke file output: PRINT_SIMPLES, PRINT_PARAMS, PRINT_DELOCALIZE, PRINT_SYMMETRY, PRINT_HESSIAN, PRINT_CARTESIANS.
Perpindahan = ((integer float ...) ...)

Seorang pengguna dapat menetapkan displacments bersama internal koordinat dengan menggunakan kata kunci ini. Sebagai contoh, perpindahan = ((2 0,01 3 0,01)) akan menghitung geometri kartesian baru dengan kedua dan ketiga koordinat internal meningkat sebesar 0,01

Oke sahabat Dunia Optimasi dan pengunjung setia Dunia Optimasi, semoga artikel sederhana ini yang membahas tentang Optimasi Geometri Terbaik Beserta Analisisnya dapat Anda pelajari lebih lanjut jika saudara mampu untuk mengebangkan lebih baik lagi, terimakasih dan salam sahabat.

4 komentar:

BIN HAKIM mengatakan...

Keren betul ni blog

f4dLy :) mengatakan...

baru gabung di blog yah sobat?
salam kenal ya...
aku undang yah ke rumah persahabatan
http://f4dlyfri3nds.blogspot.com

Dunia Optimasi mengatakan...

Bin Hakim, jadi malu saya di puji seperti itu hehe, terimakasih sahabat sudah membaca sedikit penjelasan tentang optimasi geometri, salam sahabat.

Dunia Optimasi mengatakan...

fadly, salam kenal juga bos, o iya semoga artikel saya bermanfaat untuk anda, terimakasih ya.

Anda boleh mempublikasikan tulisan kami dengan catatan : 1. Wajib mencantumkan sumber kami dengan LINK AKTIF yang menuju HALAMAN INI. 2. Tidak mengubah baik sebagian atau pun keseluruhan tulisan. Termasuk SEMUA LINK YANG ADA DI DALAM ARTIKEL harus tetap ada dan aktif. Mengcopy artikel kami tanpa memberi link aktif berarti mengambil hak milik penulis. Hak cipta dilindungi oleh Undang-Undang.
 
Template by Dunia Optimasi .
Template Name : Simple Optimasi | sedang pengembangan