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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 分子模拟 » LAMMPS/DL_POLY » 【求助】如何根据势能曲线拟合力场参数
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xiaowu787

木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】如何根据势能曲线拟合力场参数已有8人参与

下图是Au-Au的Dimer二聚体的解离曲线


势能曲线有了，现在需要拟合下面三个公式里的多个参数，具体该怎么做？有直接能用的软件吗？请大家帮忙
E=E1+E2+E3


参数a,b,c,d,e,f


参数p,q,s


参数g,h,i,j,k,m


谢谢帮忙！！！

[ Last edited by xiaowu787 on 2010-6-12 at 21:31 ]
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1楼2010-06-12 21:26:55
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zyj8119

木虫 (著名写手)
xiaowu787(金币+1): 2010-06-13 09:32:30
这个也许得编程，我也同问高人。。
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好好学习，天天向上。
2楼2010-06-12 21:39:48
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bay__gulf

金虫 (著名写手)

刘苏州
★ ★
xiaowu787(金币+3): 2010-06-13 09:32:47
xiaowu787(金币+3): 2010-06-13 09:34:02
lei0736(金币+2):谢谢 2010-06-13 09:36:58
xiaowu787(金币+3):Thanks 2010-06-13 10:30:42
非线性拟合问题, 很多现成软件可以做, 推荐1stOpt
http://www.mdbbs.org/viewthread.php?tid=12576
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3楼2010-06-12 21:56:19
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zyj8119

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
雪狼乖乖(金币+5):感谢您的参与 2010-06-15 07:46:37
雪狼乖乖(金币+5):感谢您的参与 2010-06-15 07:47:00
雪狼乖乖(金币+2, 模拟EPI+1):您的计算平台是不是MATLAB？您的算法收敛否？精度如何？能否给予说明？ 2010-06-15 07:52:35
不知道GULP能做这个不？
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好好学习，天天向上。
4楼2010-06-12 22:27:17
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zyj8119

木虫 (著名写手)
function [a1,b1,a2,b2]=forcefieldfitting(r,e)
        %使用DFT计算的数据拟合力场参数,e是使用量化计算出现的相互作用能，r是两个分子片段之间的距离
        %LJ-12-06公式中的EPSILON(C):a1
        %LJ-12-06公式中的SIGMA(C):b1
        %LJ-12-06公式中的EPSILON(O):a2
        %LJ-12-06公式中的SIGMA(O):b2
        %单个的CO2的能量可以认为是两个O的能量和一个C的能量的加和
       if(length(e)==length(r))
           n=length(e);
       else
           disp('e和r的维数不相等！');
           return;
       end                %维数检查
        A=zeros(4,3)
        B=zeros(4,2);
        for i=1:n
            A(1,1)=A(1,1)+(384*a1^2*b1^23)/r(i)^24;
            A(1,2)=A(1,2)+(192*a1^2*b1^11)/r(i)^12;
            A(1,3)=A(1,3)+(48*a1*e*b1^5)/r(i)^6;
            A(2,1)=A(2,1)+(32*a1*b1^24)/r(i)^24;
            A(2,2)=A(2,2)+(32*a1*b1^12)/r(i)^12
            A(2,3)=A(2,3)+(8*e(i)*b1^6)/r(i)^6;
            A(3,1)=A(3,1)+(1536*a2^2*b2^23)/r(i)^24;
            A(3,2)=A(3,2)+(768*a2^2*b2^23)/r(i)^12;
            A(3,3)=A(3,3)+(96*a2*e(i)*b2^5)/r(i)^6;
            A(4,1)=A(4,1)+(128*a2*b2^24)/r(i)^24;
            A(4,2)=A(4,2)+(128*a2*b2^12)/r(i)^12;
            A(4,3)=A(4,3)+(16*e(i)*b2^6)/r(i)^6;
            B(1,1)=B(1,1)+(576*a1^2*b1^17)/r(i)^18;
            B(1,2)=B(1,2)+(96*a1*e(i)*b1^11)/r(i)^12;
            B(2,1)=B(2,1)+(64*a1*b1^18)/r(i)^18;
            B(2,2)=B(2,2)+(8*e(i)*a1^12)/r(i)^12;
            B(3,1)=B(3,1)+(2304*a2^2*b2^17)/r(i)^18;
            B(3,2)=B(3,2)+(192*a2*e(i)*b2^11)/r(i)^12;
            B(4,1)=B(4,1)+(256*a2*b2^18)/r(i)^18;
            B(4,3)=B(4,3)+(16*e(i)*b2^12)/r(i)^12;
        end
        s=A\B;
        a1=s(1);
        b1=s(2);
        a2=s(3);
        b2=s(4);
我这个预先设置UFF的参数，然后这么拟合出来的，不知道行不行？
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好好学习，天天向上。
5楼2010-06-12 22:32:50
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xiaowu787

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
雪狼乖乖(金币+3):谢谢您的参与 2010-06-15 07:48:08
如果势函数形式比较复杂
以求角度部分参数为例：
E(total)=E(bond)+E(angle)+E(nobond)
用第一性原理扫描出角度变化的势能曲线，与角度变化相关的项有E(total)，E(angle)，E(nobond)三项，拟合的时候是不是利用
E(total)2-E(total)1=[E(angle)+E(nobond)]2-[E(angle)+E(nobond)]1
是这样吗？请高手指点一下，毕竟对于多参数的函数拟合本身就很麻烦，自己的思路再错了，那就更没指望了。希望有过拟合经验的指点指点。
引用回帖:
Originally posted by bay__gulf at 2010-06-12 21:56:19:
非线性拟合问题, 很多现成软件可以做, 推荐1stOpt
http://www.mdbbs.org/viewthread.php?tid=12576

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6楼2010-06-14 15:42:29
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雪狼乖乖

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
lei0736(金币+5):谢谢 2010-06-15 19:52:35
1stOpt 是国人开发的软件 效果非常好 使用也极其简单 推荐使用
另外 就该势能立场参数的拟合 我个人觉得精度并不是关键 而是物理意义的阐述 否则拟合的精度再高 又有什么用呢？
推荐您考虑一下物理化学里 Van der Wals方程的建立与改进过程 可以先从一个简单模型入手 不断修改表达的物理意义 以期达到精度和物理意义都统一 拟合的软件很多很多  origin MATLAB mathmatic 都可以实现 关键在初始值的给出和拟合算法的设置
一般的小技巧是 先用遗传算法算出精确解的区域范围 然后再用爬坡法或其他较精确的计算方法计算精确拟合值 个人经验 仅供参考

该图是立体的势能扫描图 其波谷态势可以大致说明势能曲线 请注意波谷值并不是唯一 整个立场中 有多个波谷值 原因是分子的结构并不固定 所以你计算出的势能曲线可能并不唯一 是众多势能曲线的一个 所以不需要过多考虑精度问题 能说明其物理意义即可

[ Last edited by 雪狼乖乖 on 2010-6-15 at 08:13 ]
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7楼2010-06-15 08:04:07
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zyj8119

木虫 (著名写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
计算平台，我是选择的MATLAB，但是只会最小二乘法的思想。。
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好好学习，天天向上。
8楼2010-06-15 10:32:36
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xiaowu787

木虫 (正式写手)
我现在要用的是ReaxFF力场，发现里面的许多参数的物理意义并不是十分明确，因此许多力场数据使用起来确实不踏实。不过这个力场不着重阐述参数的物理意义，他们注重的势函数的意义计算结果的描述。现在刚开始学习，感觉很多东西都对不上号。
引用回帖:
Originally posted by 雪狼乖乖 at 2010-06-15 08:04:07:
1stOpt 是国人开发的软件 效果非常好 使用也极其简单 推荐使用
另外 就该势能立场参数的拟合 我个人觉得精度并不是关键 而是物理意义的阐述 否则拟合的精度再高 又有什么用呢？
推荐您考虑一下物理化学里 Van d ...

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9楼2010-06-15 12:42:41
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戴我飞翔

铁杆木虫 (职业作家)

金虫
★ ★
雪狼乖乖(金币+2):谢谢 2010-06-15 16:15:30
多查阅国外解决此类问题的途径与方法！
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csfbs
10楼2010-06-15 13:13:32
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