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分子动力学模拟心得
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适合新手1.看完《分子模拟从算法到应用》那本书的第四章，不用全看完，但是至少要对分子动力学模拟过程有一个了解。2.试着按照书的过程做个Ar的NVE，其实Ar和离子晶体以及其它的任何材料的差别仅仅是势函数的问题，虽然由势函数带来了一些问题，但是这些都不是本质问题。3.从初始化的原子数，原子位置，初始速度，时间步长，初始温度等等这些初始化结束了以后，选择一个简单的积分算法，如6阶的Gear预测校正，不要控温控压，就是一个简单的NVE，不要考虑任何的提高效率的邻位算法，因为这个时候我们可以选择5×5×5的超原胞，总共的原子数也就500个，不需要考虑邻位算法。4.开始循环计算：预测----计算原子的力和能量—校正5.输出能量这样最简单的NVE就编成了，总共也就1000多行，是个很小的程序。自己先试着感受一下。其实当这样的小程序完成以后，你会觉得分子动力学编程也很简单，那么接下来的复杂的分子动力学也不会是什么问题。做完了这一些，你需要知道的是那些是和材料无关的东西，那么就尽量的分离，开始使用一个个的函数。例如，原子的位置是和具体的材料相关，但是初始速度却和材料一点关系都没有，同样的数值积分中的预测和校正也是和材料无关的，以后的控温和控压算法也是和材料无关的。当规模大了以后，邻位算法也是和材料无关的，像这些和材料无关的部分最好自己做成小函数，选择调用。以后换材料的时候程序也不会有太大的改动。编程的一些小技巧：1.选择用intel编译器，个人喜欢用10.1或者9.1的版本，打开优化选择，类似的/QaxS /QxS /Qipo /Qprec-div-等等，以后可以使用Openmp的并行计算（具体的可以参考intel编译器的帮助手册）2.尽量的简化计算，例如2×a就要写成a+a，在计算机中，加减是一个数量的计算，乘是一个，除是一个。计算量逐渐增加，所以选择a+a来替代2×a 会减少一些计算量3.选择数据来替代结构体，结构体看的比较方便，但是计算效率要低，尤其是在编译过程中的矢量化的时候，而数组则可以很好的矢量化，也更适合并行。结构体的计算是先找到结构体指针，然后再找里面的参数，当并行的时候，多线程同时找结构体指针，会很大的减低速度。4.除法尽量用乘法来替代，有了程序以后，自己可以仔细的分析里面的计算消耗，这样可以更好的优化计算，当然最主要的消耗是在力和能量的计算 版权声明：本文为CSDN博主「hdpai2018」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。原文链接：https://blog.csdn.net/hdpai2018/article/details/84250685 发自小木虫Android客户端 |
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