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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » Gaussian » 【讨论】关于如何优化大体系的问题
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chemzhh

至尊木虫 (著名写手)

[交流] 【讨论】关于如何优化大体系的问题已有4人参与

大家看如下优化大体系的想法如何
1先用小基组对体系做一个优化，然后将其结果作为初始结构用大基组再次优化。这样做可行吗？能不能节省计算时间？我有点担心小基组计算的结果有时候会不会误入歧途，用作初始结构给大基组计算反而得不到真正的结果
2用小基组优化真实体系，或者用大基组优化简化后的体系(例如用PMe3代替PPh3)，或者对真实体系用ONIOM处理，这三者哪一种要好一些。我也觉得这个问题可能不能一概而论，想听一下大家的意见。
谢谢
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1楼2010-10-18 18:09:12
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manson1998

金虫 (著名写手)

OLED达人
★ ★ ★ ★
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erylingjet(金币+3):感谢交流！ 2010-10-19 19:49:38
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Originally posted by chemzhh at 2010-10-18 18:09:12:
大家看如下优化大体系的想法如何
1先用小基组对体系做一个优化，然后将其结果作为初始结构用大基组再次优化。这样做可行吗？能不能节省计算时间？我有点担心小基组计算的结果有时候会不会误入歧途，用作初始结构 ...

如果你的机器够牛，就用全模型来做，计算方法只要能得到合理的结果就可以，不需要过高级别。
如果你的机器一般，建议你用简化模型来做，oniom省不了太多时间，并且说服力不够，还会遇到一些奇奇怪怪的问题。
最主要的还是idea。你随便翻翻前些年的jpcc jacs om，它们计算的方法或者说模型都很简单，但是人家提出了新的机理或者说新的概念。即使你再用超大基组，完整模型重复一下实验，得到了一些新的结果，也是借花献佛，失去了竞争力。
做paper第一是idea，第二是速度。

[ Last edited by manson1998 on 2010-10-18 at 18:26 ]
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惺惺相惜情不自禁
2楼2010-10-18 18:20:02
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chemzhh

至尊木虫 (著名写手)
谢谢manson的回答。那么第一个问题有没有意义，期待回答，谢谢
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3楼2010-10-18 19:47:03
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zhengpc3505

金虫 (小有名气)
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Originally posted by manson1998 at 2010-10-18 18:20:02:


       如果你的机器够牛，就用全模型来做，计算方法只要能得到合理的结果就可以，不需要过高级别。
如果你的机器一般，建议你用简化模型来做，oniom省不了太多时间，并且说服力不够，还会遇到一些奇奇怪怪的 ...

很有感触！！！
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4楼2010-10-19 00:37:17
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manson1998

金虫 (著名写手)

OLED达人
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Originally posted by manson1998 at 2010-10-18 18:20:02:


       如果你的机器够牛，就用全模型来做，计算方法只要能得到合理的结果就可以，不需要过高级别。
如果你的机器一般，建议你用简化模型来做，oniom省不了太多时间，并且说服力不够，还会遇到一些奇奇怪怪的 ...

根据我的经验 只要方法不要差别太大，小基组与大基组得到的几何结构差别很小，只是在相对能量上差距较大。
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5楼2010-10-19 09:09:38
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫
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erylingjet(金币+5):感谢交流！ 2010-10-19 19:49:22
1 一般来说可行，也可以同时结合低级别理论方法，这种理念在高精度热力学组合方法中的优化步也有所体现。但对某些体系，低级别模型下无法哪怕定性地正确描述其结构特点（比如色散作用主导的构象），此时预优化是徒劳，由此结构开始在高级别优化至收敛的步数甚至多于直接从初猜结构开始的步数。
对于大体系的不同特征可以考虑用混合基组，不一定全都用小基组后再全都用大基组。
如果体系势能面只有一个极小点，分步优化和直接优化结果是一样的。但对于柔性大体系，小基组预优化的结果与初猜结构很可能不在大基组势能面上同一个极小点的收敛区域内，这时和直接大基组优化结果就会不同，但不能说是误入歧途，只是得到了不同构象。
2 如果只对某个区域感兴趣，将不感兴趣区域用简单模型代替是可以的，但必须注意被去掉的部分对感兴趣的区域不能存在明显耦合，如静电、氢键、位阻作用。对相互作用复杂的体系并不容易靠模型简化，若处理不慎容易遭到质疑。ONIOM是可行的，若感兴趣区域周围原子造成的环境效应不很强，却又不能忽略的情况下，比如酶的活性位点，比用简单模型代替环境要好得多，但必须注意分层处也不能有明显耦合，比如涉及多重键、成环等等。
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6楼2010-10-19 18:14:45
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manson1998

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Originally posted by sobereva at 2010-10-19 18:14:45:
1 一般来说可行，也可以同时结合低级别理论方法，这种理念在高精度热力学组合方法中的优化步也有所体现。但对某些体系，低级别模型下无法哪怕定性地正确描述其结构特点（比如色散作用主导的构象），此时预优化是徒 ...

ONIOM也经常被质疑，对于100原子左右的中等体系，用混合基组貌似要比ONIOM划算的多。
简化模型时确实要注意各种情况，但是基本上能起到很好的抓住本质的作用。

[ Last edited by manson1998 on 2010-10-19 at 18:36 ]
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7楼2010-10-19 18:29:27
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chemzhh

至尊木虫 (著名写手)
谢谢sobereva对这两个问题透彻的回答，我又联想到一个相关的问题。
用晶体结构的数据作为初始结构或在其基础上进行修改作为初始结构，是一个好方法吗，当然前提是有类似的晶体结构。
另外文献中经常有报道将计算的结果与晶体结构的键长、键角的数据进行比较，以此说明计算结果的准确性，这样做有意义吗？
我听到一种说法：晶体结构是堆积之后的结构，会与单个分子的结构有差别，当然晶体结构是固态中的结构，而计算的结构应该是在气相中优化的结果。
期待大家的热烈讨论。
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8楼2010-10-19 21:04:32
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chemzhh

至尊木虫 (著名写手)
又想到一个问题，对于过渡态的优化，能否也先用小基组算，再将小基组的结果用大基组算
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9楼2010-10-19 22:14:47
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manson1998

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Originally posted by chemzhh at 2010-10-19 21:04:32:
谢谢sobereva对这两个问题透彻的回答，我又联想到一个相关的问题。
用晶体结构的数据作为初始结构或在其基础上进行修改作为初始结构，是一个好方法吗，当然前提是有类似的晶体结构。
另外文献中经常有报道将计 ...

一般计算结果与实验值的比较能够证明你的计算方法是否适用你所研究的体系，如果结果能很好的与实验值相符，那么你的计算结论才有一定的说服力。对于一个陌生的体系，我觉得最好从晶体结构出发作为计算的根据，将计算结果与晶体结构相比较来验证。
过渡态对结构的要求很精确，不过先用小基组计算可以比较快速的了解过渡态的基本构型，防止无谓的用大基组浪费时间。但是要注意分子内的各特征相互作用，就像S说的防止徒劳的预判。
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10楼2010-10-20 09:07:02
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