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关于优化收敛和频率计算不收敛问题 已有2人参与
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我刚刚接触高斯，最近做了一个25个原子的化合物，结构优化收敛是4个yes,如下： Maximum Force 0.000428 0.000450 YES RMS Force 0.000103 0.000300 YES Maximum Displacement 0.000127 0.001800 YES RMS Displacement 0.000032 0.001200 YES Predicted change in Energy=-2.977102D-07 Optimization completed. 但优化好的结构计算频率只有一个yes,如下： Maximum Force 0.000914 0.000450 NO RMS Force 0.000294 0.000300 YES Maximum Displacement 0.041760 0.001800 NO RMS Displacement 0.008580 0.001200 NO Predicted change in Energy=-4.117907D-05 这个正常吗？是优化的结构不对还是频率计算有问题呢？请高人指点 |
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【答案】应助回帖
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Sobereva在帖子《量子化学计算中帮助几何优化收敛的常用方法》中说： RFO、GDIIS、GEDIIS这三种优化方法在走步时都需要Hessian矩阵（力常数矩阵），然而计算Hessian矩阵是很耗时的。因此，在默认情况下，Gaussian会通过价力场的方法近似估计出初始的Hessian矩阵，在每一步优化中只精确计算梯度，利用梯度对原先Hessian矩阵进行修正不断得到新的Hessian矩阵。所以，在默认情况下，优化从头到尾使用的Hessian矩阵都只是近似的（这也是为什么在优化出来的结构上做Freq往往会显示还没收敛，因为Freq用的是精确的Hessian矩阵）。当Hessian矩阵离精确值偏差较大，就会造成收敛缓慢，或者始终不收敛。为解决这个问题，可以用opt=calcfc，这会在优化的第一步使用精确计算的Hessian矩阵，但是仍可能后续优化过程中Hessian矩阵逐渐变得越来越不精确而依然收敛失败。opt=calcall则不仅在第一步，在后续的每一步中也都精确计算Hessian矩阵，这使得很多优化失败的情况都能得到解决，优化所需步数通常也会减少很多，而且能够保证最终优化结果准确（因为最终判断是否收敛时是基于精确的Hessian矩阵所得结果），但代价是每一步计算量会很大。 |
4楼2015-08-31 10:51:16
