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#menu(LABO/MenuBar)
* LABO/nameless [#lc55cba5]
#contents
** 一行メモ [#ldad7c53]
- namelessでの計算式や説明
#ref(3P089_w.pdf)
#ref(電子ダイナミクスのためのプログラム開発・実装20181005...
#ref(SCCJ-1P16.pdf)
#ref(3P112_w.pdf)
#ref(3P123_w.pdf)
- ソースコードの行数カウント
wc -l `ls -1 nameless*.[chly] | grep -v 'nameless_input....
- Intel Intrinsics Guide https://software.intel.com/sites...
-- https://www.officedaytime.com/simd512/
- インテル® 64 および IA-32 アーキテクチャー 最適化リファ...
- gccで -malign-double はデフォルト -- &new{2021-01-31 (...
- gcc mallocはアライメントされている？ https://hangstuck....
- DDRメモリの理論メモリバンド幅の求め方 https://freak-da....
- CPUのクロックを調べる -- &new{2021-02-10 (水) 10:59:43};
-- ssh compute-0-1 cpupower frequency-info #こっちはroot...
-- ssh compute-0-1 grep MHz /proc/cpuinfo #現時点での周...
-- sarコマンド -- &new{2021-02-16 (火) 13:39:46};
$ sar -P ALL 1
$ sar -m CPU 1
$ while [ 1 ]; do sleep 1; echo `grep MHz /proc/cpuinfo`...
[ref] http://honeotech.hatenablog.com/entry/2016/11/06/2...
- gcc -mavx や -mavx2 で自動で AVX, AVX2命令を使ってコン...
- MKLライブラリ https://qiita.com/tenomoto/items/c50fa1e3...
- 参考（けっこう間違いある） -- &new{2021-07-02 (金) 09:...
-- [[第一原理バンド計算（基礎編）>https://mmnakayama.jimd...
-- [[第一原理計算（解析編）>https://mmnakayama.jimdofree....
- namelessディレクトリ内の入力サンプルを、sampleinpディレ...
- https://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/products/sku/...
- インテルCPUプロセッサーのスペック http://ark.intel.com/ja
-- CPUの名前の由来 https://pcfreebook.com/article/4532705...
- WD HDD,SSDのスペック https://www.westerndigital.com/ja-...
- GPUやCPU, Socの性能比較 https://www.topcpu.net/ja/gpu-c...
- CPU性能比較表 https://pcrecommend.com/cpu/ -- &new{202...
- チューニングメモ：calcVext_tが遅い？ NonequalintervalsG...
#comment
//katexの呼び出し
#katex
//$y=ax^2+bx+c$
//https://katex.org/docs/supported.html#style-color-size-...
//$\alpha$
//$\beta$
//$\mathrm{H_2^-}$
//$\mathbf{H_2^-}$
//&color(RED){hoge}; and COLOR(RED){junk}~
//F&sup{2}; and FSUP{2}~
//K&sub{4}; and FSUB{4}~
//-------------------------------------------------------...
* namelessの使い方 [#m253b555]
//- 旧版
//#ref(namelessの使い方_20190415b.docx)
//#ref(namelessの使い方_20180518.docx)
//#ref(namelessの使い方_20170701.docx)
** 入力サンプル(sample_*.inpファイル)と実行 [#zcf9227c]
alliumでは /share/apps/namelessディレクトリ（ivyでは /opt...
同じディレクトリ内のsampleinpディレクトリに、下記の入力サ...
この入力サンプルはシェルスクリプトであり、nameless.xに入...
また、入力サンプルはSGEキューに投入できるスクリプトにもな...
入力サンプルの他に、sample_*.out.chkedファイル（過去の実...
|~ファイル名 |~説明|
|sample_vWFEMr1pk.inp |自由電子の波動関数(右に進む波...
|sample_optH2mb64g64.inp |H&sub{2};&sup{-};イオンについ...
|sample_H2mb64g64.inp |上の定常状態をt=0の波動関数と...
|sample_H2mb64g64_c2.inp |上の続きとして、さらに波動関...
|sample_optH2b64g64.inp |H&sub{2};分子について、定常状...
|sample_H2b64g64.inp |上の定常状態をt=0の波動関数と...
|sample_optppH2mb64g64.inp |H&sub{2};&sup{-};イオンについ...
|sample_optppH2b64g64.inp |H&sub{2};分子について、擬ポテ...
入力サンプルは、/share/apps/nameless/sampleinpディレクト...
適当なディレクトリで実行する場合は、入力サンプル内のシェ...
nameless.xのパスに変更するなどしてから実行する。
また、入力サンプルのファイル名は拡張子が.inpであれば自由...
namelessを実行すると、カレントディレクトリなどに下記の実...
（入力サンプル内のシェル変数dirRSTが "./"以外の場合は、.o...
なお、条件によって trjファイルのファイルサイズはとても大...
|~拡張子|~説明|
|.out |ログ出力|
|.rst |リスタートファイル（継続計算に利用）|
|.sup |.outのうち、エネルギーなどの値がここにも出力され...
|.trj |トラジェクトリーファイル（波動関数などの時系列の...
|.nuc |核座標が含まれる。現在未使用、出力されない|
入力サンプルとログ出力の例と説明はこちら。~
wordファイル： &ref(namelessの入力サンプルとログ出力の...
CENTER:
&ref(vWFEMr1pkガウス波束.png,left,70%,nowrap); &ref(H2...
図:
(左) sample_vWFEMr1pkの右に進む波束、
(右) H&sub{2};&sup{-};とH&sub{2};の分子軌道
*** 入力の書式 [#q7615d46]
[[LABO/namelessの入力]]
*** 処理フロー [#xe8a65a4]
&ref(nameless処理フロー20220727.pdf);
Miroボードへの共有リンク https://miro.com/app/board/uXjVO...
パスワードは、N...2..P...です。
（ボードのバックアップファイル &ref(nameless処理フロー_bo...
c.f. Miro https://miro.com/
参考(時間発展演算子、Eum法、CG法など)：
&ref(一部抽出修正→編集版20220801.pdf);
*** 補足 [#f203508f]
namelessでは波動関数$\Psi$は、$N$個のスピン軌道$\chi^j$か...
$j$番目の電子の空間座標$(x_j,y_j,z_j)$とスピン座標$\sigma...
$\bm{\zeta}_j \equiv (x_j,y_j,z_j,\sigma_j)$ であり、$j=1...
スレータ行列式は次の表式であり、真の波動関数を近似したも...
$$
\Psi =
\frac{1}{\sqrt{N!}}
\begin{vmatrix}
\chi^1(\bm{\zeta}_1) & \chi^2(\bm{\zeta}_1) & ... & \chi^...
\chi^1(\bm{\zeta}_2) & \chi^2(\bm{\zeta}_2) & ... & \chi^...
... & ... & ... & ... ...
\chi^1(\bm{\zeta}_N) & \chi^2(\bm{\zeta}_N) & ... & \chi^...
\end{vmatrix}
$$
ここで
$$
\Bigg\{
\begin{matrix}
\chi^{2i-1}(\bm{\zeta}) = \psi^{\alpha i}(x,y,z) \alpha...
\chi^{2i}(\bm{\zeta}) = \psi^{\beta i}(x,y,z) \beta(\...
\end{matrix}
$$
などであり、$\alpha(\sigma)$と$\beta(\sigma)$はそれぞれ$\...
$\psi^{s i}(x,y,z)$はスピン$s$の $i$番目の空間軌道である。
スピン軌道$\chi^j$や空間軌道$\psi^{s i}$は、1電子波動関数...
真の波動関数を近似するときに $\psi^{\alpha i} = \psi^{\be...
という制限を付ける場合がある。このような空間軌道は、制限...
$\psi^{\alpha i} \ne \psi^{\beta i}$ のときは非制限空間軌...
真の波動関数を近似するときに、制限付き空間軌道を使ったり...
////////////////////////スピン分極・非スピン分極
$\alpha$スピンと$\beta$スピンがひとつずつ対になって同じ空...
この状態を空間軌道$\psi^i$に、$\alpha$スピンの電子と$\bet...
この空間軌道$\psi^i$は閉殻であると言う。
$\alpha$または$\beta$スピン電子の片方しか入っていない空間...
電子を偶数個もつ原子や分子などで、すべての空間軌道$\psi^i...
三次元空間のどの場所でも、$\alpha$スピンの電子数と$\beta$...
このような状態を、スピン分極していない（非スピン分極であ...
電子数が奇数個であれば、三次元空間のいずれかの場所で $\al...
偶数個であっても、$\alpha$と$\beta$スピンの電子で異なる空...
このような状態は、スピン分極していると呼ぶ。
namelessでは、入力で spin_polarization=YES を指定すると、...
一方、制限付き空間軌道を使い、なおかつ閉殻のみである場合...
spin_polarization=NO を指定して計算できる。
$\psi^{s i}$を時刻$t$の関数$\psi^{s i}(x,y,z,t)$とすると...
$$
i \hbar \frac{\partial}{\partial t} \Psi(\bm{\zeta}_1,\bm...
= \mathscr{H} \Psi(\bm{\zeta}_1,\bm{\zeta}_2,...,\bm{\zet...
$$
から、1電子波動関数の時間発展の式
$$
i \hbar \frac{\partial}{\partial t} \psi^{s i}(x,y,z,t) =...
\quad for \space i=1,2,...,N_s \space and \space s=\alpha...
$$
を導くことができる。$N_\alpha$は$\alpha$電子の数、$N_\bet...
最初のスタートとなる $N$個の $\psi^{s i}(x,y,z)$を用意し...
この式から 1電子波動関数の時間発展、そして波動関数$\Psi$...
$$
\psi^{s i}(x,y,z,t_1) → \psi^{s i}(x,y,z,t_2) → \psi^{s i...
$$
すなわち
$$
\Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,t_1) → \Psi(\bm{\zeta}...
→ \Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,t_3) → ...
$$
がわかる。
各時刻での$\Psi$がわかると、物理量$\hat{A}$の期待値は $\b...
から求めることができる。
最初のスタートとなる $\psi^{s i}$は、例えば次のいずれかを...
・波束、平面波、水素原子の$1s$や$2p_z$関数など、入力で...
・定常状態の波動関数(すなわちその1電子波動関数$\psi^{s ...
・前に時間発展等をさせた結果($\psi^{s i}$)を使う。~
定常状態の波動関数は、時間非依存シュレーディンガー方程式
$$
\mathscr{H} \Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N) = E \Psi(...
$$
の解である。
定常状態の場合は、$\psi^{s i}$ (そして$\Psi$) を実関数と...
namelessでは Eum法により定常状態の実関数としての波動関数...
Eum法では適当な$\psi^{s i}$の初期値を与えて繰り返し計算を...
定常状態の波動関数は $t$に関する因子が掛かって
$$
\Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,t)
= \Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N) e^{ \frac{E}{i\hbar...
$$
のように振動する時間発展をする。
定常状態の波動関数をスタートに使うという事は、$t=0$とした
$\Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,0)=\Psi(\bm{\zeta}_1,...
** リスタートファイル(.rst)のフォーマット (VER 0.9.8) [#q...
ファイルは
最初の３行はヘッダ（テキスト）
グリッドのデータ（テキスト又はバイナリ）
空行
から成る。
ヘッダは次の通り。
ヘッダの１行目：ステップ数, 時刻, バージョン
ヘッダの２行目：α軌道の数, β軌道の数, NS(グリッド上...
BOX(計算領域)のxmin, xmax, ymin, yma...
ヘッダの３行目：TEXT or BINARY, EXACTVALUE or SINGLE...
x, y, z, VnucSoft, VnucDiff, Vhar, V...
が続いて、
rhoA, PsiA
がα軌道の数だけ繰り返し続き、POLの場...
rhoB, PsiB
がβ軌道の数だけ繰り返し続く。
** トラジェクトリーファイル(.trj)のフォーマット(VER 0.9.8...
リスタートファイルを単に繋げたもの。
** ツールプログラム（nltrjrst2cube.x）の使い方 [#mc1ae681]
trjやrstファイルから ParaViewソフトで読み込めるグリッドデ...
例えば、trjファイルのあるディレクトリで
$ ln -s /share/apps/nameless/nltrjrst2cube.x
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw hoge.trj junkname
とすると、
hoge.trjに含まれる各時刻の波動関数のグリッドデータが、jun...
出力される。junkname.pvdも出力される。
junknameはパス名を部分的に含んでいてもよい。
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw hoge.trj junkdir/junk
とすると、junkdir/junk-f0001.vti, junkdir/junk-f0002.vti,...
出力される。予めディレクトリ junkdirが存在すること。
$ ./nltrjrst2cube.x -help
で簡易的な使い方が表示される。
** その他のツールプログラム（sampleinpディレクトリ内） [#...
いくつかは python3が必要である。
:nlout2info.sh |
namelessのログなどから使用メモリ量やディスク量などの情報...
(実行例)~
&ref(nlout2info.shの実行例.png,left,60%,nowrap);
:ovgnuplot.py |
ovgpファイルを読み込み gnuplotでグラフを描く。
sample.ovgpは supファイルをグラフ化するovgpファイルの例で...
(使い方)~
python3が必要なので、alliumでは最初に１回だけ
source /share/apps/anaconda3.bash_conda
をする。
.ovgpファイルは、gnuplotのコマンドを書き並べるが、
{ }内は plotコマンドに書き換えられてグラフが描かれる。
{ }内の書式はサンプルを参考にするか、ovgnuplot.pyファイル...
ovgnuplot.pyは .ovgpファイルの通りグラフを描いた後、
プロンプトovgnuplot> を出し、追加のgnuplotコマンドを受け...
終了はquit。
(なお、端末やgnuplotウィンドウの表示が乱れる事がある。)~
(実行例)~
&ref(ovgnuplot.pyの実行例.png,left,nowrap,35%);
:samplesupplot.sh |
ovgnuplot.pyを使用したスクリプト例で、supファイルを次々と...
ovgpファイルの代わりにヒアドキュメントを使用している。
例はsupファイルはひとつだけを読み込んでいるが、4個まで読...
詳細はスクリプトを参照のこと。
:sampletrjplot.gp |
trj-linexファイル(step毎のx,ψなど含む)をグラフ(動画)にす...
使い方はスクリプト内にある説明を参照のこと。
trj-linexファイルは、
./nltrjrst2cube.x -linex hoge.trj hoge.trj-linex
などのように作成したものである。
** GUI (gui4nameless.py) の使い方 [#mca2065a]
python3が必要であるため、次のように python3の実行環境を設...
$ . /share/apps/anaconda3.bash_conda
その後
$ PYTHONPATH=$HOME/hoge ~/hoge/gui4nameless.py #hogeは...
#ref(GUInameless.png,center,50%,nowrap)
CENTER:
Fig: GUInamelessのスクリーンショット
** Paraviewから実行する可視化制御GUIプログラム(visgui.py)...
以下は alliumでの起動方法である。~
~~/.config/ParaView/Macros ディレクトリに $HOME/hoge/visg...
hogeは namelessをインストールしたディレクトリである。
$ LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/share/apps/ParaView-...
PYTHONPATH=/share/apps/ParaView-5.11-etc/pypkg:$HOME/h...
/share/apps/ParaView-5.11.0-RC2-MPI-Linux-Python3.9-x8...
その後、ParaViewのMacroメニューから visguirunを選択して動...
(なお、Load Stateしたパイプラインについては visgui.pyの "...
#ref(VisGui.png,center,50%,nowrap)
CENTER:
Fig: VisGuiのスクリーンショット
** コンパイル方法 [#t5e7f7e5]
&color(RED){(注) 現在、ソースコードは非公開としているので...
$ git clone ssh://idrepgit@ivy.eit.hirosaki-u.ac.jp/hom...
(パスワードは#0ivy0ShrdPwdA)
そして
(1) cloneした作業ディレクトリ内のlibxcディレクトリに移動...
(2) 作業ディレクトリに移動してmake depend, makeをする。
(3) 作業ディレクトリ/sampleinpに入力サンプル（*.inp）が...
(備考) コンパイルには bison, flex, gfortran, lapack も必...
CentOS: yum install bison flex-devel gfortran lapack-devel
Ubuntu: sudo apt-get install bison flex gfortran liblapa...
などとする。
//-------------------------------------------------------...
* デバッガを利用した例 [#nd1814c9]
** セグメンテーションフォルトしたときのデバッグ例 [#l2254...
.inpファイルのnamelessロードモジュール実行部分を変更して...
いったんファイルに保存する。
-cat << end_of_input | $LOADMOD...
+cat << end_of_input | tee sample_hoge.inptmp | $LOADMOD...
いちど .inpを実行して sample_hoge.inptmpを作っておく。
$ ./sample_hoge.inp
デバッガを利用して動かす。あらかじめ -gオプション付きで...
$ gdb ../nameless.x #sampleinpディレクトリで実行したと...
(gdb) run -nt 4 < sample_hoge.inptmp
...
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. で...
(gdb) where
(gdb) list
(gdb) up
(gdb) list
(gdb) up
(gdb) list
など。
これとは別に
printf("HELLO1\n");
printf("HELLO2\n");
printf("HELLO3\n");
などを要所要所に入れるのも良い。
** セグメンテーションフォルトしたときのデバッグ例2 [#ncfb...
キューで実行したときにはセグメンテーションフォルトしてた...
上記のようにデバッガを使用したところ正常に実行された（gdb...
なるべくもっと同じ実行環境にするために、次のようにキュー...
sample_hoge-dbg.inpを次のようにしてサブミットする。
#!/bin/bash --norc
# ver 1.6.2 for SGE and command line
#$-S /bin/bash # interpreting shell
#$-q potp.q
#$-cwd # execute for the current working directory
#$-j y # y/n: merge stderr into stdout
#$-pe smp 4 # total num slots. NSLOTS is set to N of P...
# -- jobs ------------------------------
processId=$$
export OMP_NUM_THREADS=${NSLOTS:-1} # <-- CHECK!!!...
numThre=$OMP_NUM_THREADS
numProc=1 # <-- CHECK!!!...
sysName=`basename $0 ".inp"`
[ -z ${sysName//[0-9]/} ] && sysName=`basename ${JOB_NAM...
dirRst="./" # <-- CHECK!!!
rstName="none" # <-- CHECK!!!
LOADMODULE=./nameless.x # <-- CHECK!!!
echo ${SGE_O_HOST:-C} ${HOSTNAME%%.*} ${LOADMODULE} usin...
if [ ${QUEUE:-x} = potp.q ]; then #taskset for Pcore ...
echo "taskset 0-7 cores" >> ${sysName}.out 2>&1
taskset -p -c 0-7 $$ >> ${sysName}.out 2>&1
elif [ ${QUEUE:-x} = pote.q ]; then #taskset for Ecore ...
echo "taskset 8-23 cores" >> ${sysName}.out 2>&1
taskset -p -c 8-23 $$ >> ${sysName}.out 2>&1
else
echo "taskset not specified" >> ${sysName}.out 2>&1
fi
cat << end_of_input | gdb $LOADMODULE #上はsample_hoge....
run -nt 4 < tempinp
where
list
quit
y
end_of_input
# end of file #
セグメンテーションフォルトして止まったら、where, list, qu...
標準出力・エラー出力の sample_hoge-dbg.inp.oXXXXを見る。
** MSG_STOPでエラーメッセージが出てストップしてしまう、ど...
MSG_STOPのところ(216行目)にブレークポイントを設定して走...
みる。
$ gdb ../nltrjrst2cube.x
(gdb) break nameless_ngrid.c:216 #ファイル名:行番号、...
(gdb) run -text H1S_laser2.rst H1S_laser2.rst-text #ブ...
(gdb) up #とこから呼ばれたかを登ってゆき、呼び出し関...
#whereコマンドでもよい。
(gdb) up
(gdb) up
//-------------------------------------------------------...
* 練習 [#jc9fca81]
** namelessの実行 [#p8e925cb]
alliumで、H&sub{2};&sup{-};イオンのサンプルsample_optH2mb...
sample_H2mb64g64.inpを ~/pracなど、適当なディレクトリにコ...
そして、結果の .outを対応する .out.chkedのファイルと差分(...
$ cd ~/prac
$ ln -s /share/apps/nameless/nameless.x
$ cp -ip /share/apps/nameless/sampleinp/{sample_optH2mb6...
.inpの #$-q によるキューの指定が pan.q でなかったら pan.q...
上では ~/pracにnameless.xへのリンクを作ったので、.inpのLO...
** 定常状態と時間発展計算での期待値の確認 [#b3640719]
sample_optH2mb64g64.supから、Eum法によって定常状態を求め...
sample_H2mb64g64.supから、時間発展計算について TEと Xxの...
gnuplotでもexcelでもなんでも使ってよいが、gnuplotの方が楽。
gnuplotだと、ファイルで #から始まる行はコメント行として扱...
.supで不要なデータの先頭行に#を書き入れるとほぼそのままで...
(注) 定常状態の時間発展では TEは一定値で、Xxはゼロである...
** 分子軌道の変化の確認 [#g0db22ff]
ツールプログラムnltrjrst2cube.xを使って、時系列の分子軌道...
sample_H2mb64g64ディレクトリを作り、この中に各時刻のファ...
このディレクトリ内に sample_H2mb64g64.trj.pvdも作られる。
$ cd ~/prac
$ ln -s /share/apps/nameless/nltrjrst2cube.x
$ mkdir sample_H2mb64g64
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw sample_H2mb64g64.trj sample_...
*** 電子密度を見る [#d221d1d8]
alliumで以下のように ParaViewを起動して、$\alpha_2$分子軌...
等値面(値 $0.0001 e/Bohr^3$)の時間変化を見る。
(4.4の場合)
$ LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/share/apps/ParaView-...
$ /share/apps/ParaView-4.4.0-Qt4-Linux-64bit/bin/paraview
(5.11の場合)
$ /share/apps/ParaView-5.11.0-RC2-MPI-Linux-Python3.9-x8...
qt.qpa.xcb: X server does not support XInput 2
failed to get the current screen resources
Fontconfig warning: "/etc/fonts/fonts.conf", line 86:...
などが出る場合があるが気にしない(Xサーバに依存、Xming...
--mesaオプション無しで起動する場合そのほうが速い。
また、少なくともXmingのXサーバだと Filters->Alphabetic...
代わりに Filters->Searchメニューを使うとよい。
その後、
File->Open->sample_H2mb64g64フォルダ内のsample_H2mb64g64...
Filters->Alphabetical->Calculatorを選択。
左下にPropertiesタブが出ているので、
Result Array Nameを rhoにして、
その下の電卓の計算式の入力に psi_a02_re^2+psi_a02_im...
Applyボタンを押す。
Filters->Alphabetical->Contourを選択。
左下にPropertiesタブが出ているので、
Counter By を rho にし、
Value Rangeを 0.0001 にし、
Applyボタンを押す。
上のPlayボタンなどで時間変化を再生して見れる。
(注) 定常状態の時間発展では 電子密度は時間とともに変化し...
CENTER:
&ref(paraview_rhomenu1.png,left,70%,nowrap); &ref(para...
図: Propertiesタブ
(左) Calculator、
(右) Contour
*** 分子軌道を見る [#gcb0bbc8]
(最初はここは読むだけでスキップし、時間があったらあとです...
Calculatorフィルタで使った psi_sN_reと psi_sN_imは .pvdや...
$\psi^{s N}$の実部と虚部のグリッドデータを表す変数名のよ...
これらを用い、Contourフィルタを４つ使えば $\psi^{\alpha 2...
それぞれ値±0.01の２つの面）を表示し、分子軌道の形をみるこ...
また、ParaViewの File->Save Stateや Load Stateを使えば、
操作途中の状態をファイルとして保存したり、読み込んだりも...
なお、$\psi^{\alpha 1}$と$\psi^{\beta 1}$は、$\psi^{\alph...
時間変化は滑らかには見えない。
その場合は、namelessの入力 ptrevery, trjeveryを 25ではな...
CENTER:
&ref(paraview_psi_a02.png,left,70%,nowrap);~
図: $\psi^{\alpha 2}$分子軌道。電子密度を白いワイヤーフレ...
分子軌道の虚部の等値面(値0.01, -0.01)をピンクと緑で示して...
赤と青で、実部の等値面(値0.01, -0.01)もContourで作成して...
** $128^3$グリッドでの計算 [#j03c1932]
sample_optH2mb64g64.inpとsample_H2mb64g64.inpの入力 xng、...
下のように128グリッドにしてグリッド間隔を半分にした inpフ...
64グリッドの場合と同様にグラフを見たり、ParaViewで電子密...
グリッド数を倍にする~
xng,yng,zng: 64 -> 128
グリッド間隔(dx=dy=dz)が半分になるので、時間間隔もそれに...
dt: $0.66×(\frac{32-(-32)}{64})^2=0.66$ -> $0.66×(\fr...
時間間隔を変えたので、同じ時刻まで時間発展をさせるためにm...
maxstep: 1000 -> 1000×4 = 4000
時間間隔を変えたので、同じ時間間隔で期待値やトラジェクト...
なお、各時刻の出力のことはフレームと呼ばれる。~
prtevery: 25 -> 25×4 = 100~
trjevery: 25 -> 25×4 = 100
** Eum法の0回目と収束後の分子軌道の比較 [#g174aad7]
波動関数の時間発展のスタートにした分子軌道は、定常状態の...
rstファイルに含まれる（入力サンプルのように定常状態の計算...
ツールプログラムを利用して、このrstファイルからvtiファイ...
例)
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw optH2mb64g128.rst optH2mb64g...
これで optH2mb64g128.rst-f0001.vtiができる。
次に、定常状態を求める繰り返し計算の収束前（繰り返し0回目...
として実行することで、rstファイルに出力させる。そして同様...
例)
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw optH2mb64g128iter0.rst optH2...
これで optH2mb64g128iter0.rst-f0001.vtiができる。
２つの vtiファイルを ParaViewで読み込み(File->Openでvtiフ...
$\alpha_1$、$\beta_1$、$\alpha_2$分子軌道の等値面を表示し...
0回目や収束して求まった分子軌道は実関数なので、虚部の等値...
両方のvtiファイルで、±0.01の実部の等値面を描く。
また、$\psi^{\alpha 1}$と$\psi^{\beta 1}$は正の値のみなの...
0回目と収束した分子軌道の等値面は重なるため、
ワイヤーフレーム表示にしたり、一時的に非表示（Pipline Bro...
Contourフィルタの Propertiesタブにある Contour By により...
ひとつの分子軌道を比べたら、別のグリッドデータを選択して...
終了行:
#menu(LABO/MenuBar)
* LABO/nameless [#lc55cba5]
#contents
** 一行メモ [#ldad7c53]
- namelessでの計算式や説明
#ref(3P089_w.pdf)
#ref(電子ダイナミクスのためのプログラム開発・実装20181005...
#ref(SCCJ-1P16.pdf)
#ref(3P112_w.pdf)
#ref(3P123_w.pdf)
- ソースコードの行数カウント
wc -l `ls -1 nameless*.[chly] | grep -v 'nameless_input....
- Intel Intrinsics Guide https://software.intel.com/sites...
-- https://www.officedaytime.com/simd512/
- インテル® 64 および IA-32 アーキテクチャー 最適化リファ...
- gccで -malign-double はデフォルト -- &new{2021-01-31 (...
- gcc mallocはアライメントされている？ https://hangstuck....
- DDRメモリの理論メモリバンド幅の求め方 https://freak-da....
- CPUのクロックを調べる -- &new{2021-02-10 (水) 10:59:43};
-- ssh compute-0-1 cpupower frequency-info #こっちはroot...
-- ssh compute-0-1 grep MHz /proc/cpuinfo #現時点での周...
-- sarコマンド -- &new{2021-02-16 (火) 13:39:46};
$ sar -P ALL 1
$ sar -m CPU 1
$ while [ 1 ]; do sleep 1; echo `grep MHz /proc/cpuinfo`...
[ref] http://honeotech.hatenablog.com/entry/2016/11/06/2...
- gcc -mavx や -mavx2 で自動で AVX, AVX2命令を使ってコン...
- MKLライブラリ https://qiita.com/tenomoto/items/c50fa1e3...
- 参考（けっこう間違いある） -- &new{2021-07-02 (金) 09:...
-- [[第一原理バンド計算（基礎編）>https://mmnakayama.jimd...
-- [[第一原理計算（解析編）>https://mmnakayama.jimdofree....
- namelessディレクトリ内の入力サンプルを、sampleinpディレ...
- https://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/products/sku/...
- インテルCPUプロセッサーのスペック http://ark.intel.com/ja
-- CPUの名前の由来 https://pcfreebook.com/article/4532705...
- WD HDD,SSDのスペック https://www.westerndigital.com/ja-...
- GPUやCPU, Socの性能比較 https://www.topcpu.net/ja/gpu-c...
- CPU性能比較表 https://pcrecommend.com/cpu/ -- &new{202...
- チューニングメモ：calcVext_tが遅い？ NonequalintervalsG...
#comment
//katexの呼び出し
#katex
//$y=ax^2+bx+c$
//https://katex.org/docs/supported.html#style-color-size-...
//$\alpha$
//$\beta$
//$\mathrm{H_2^-}$
//$\mathbf{H_2^-}$
//&color(RED){hoge}; and COLOR(RED){junk}~
//F&sup{2}; and FSUP{2}~
//K&sub{4}; and FSUB{4}~
//-------------------------------------------------------...
* namelessの使い方 [#m253b555]
//- 旧版
//#ref(namelessの使い方_20190415b.docx)
//#ref(namelessの使い方_20180518.docx)
//#ref(namelessの使い方_20170701.docx)
** 入力サンプル(sample_*.inpファイル)と実行 [#zcf9227c]
alliumでは /share/apps/namelessディレクトリ（ivyでは /opt...
同じディレクトリ内のsampleinpディレクトリに、下記の入力サ...
この入力サンプルはシェルスクリプトであり、nameless.xに入...
また、入力サンプルはSGEキューに投入できるスクリプトにもな...
入力サンプルの他に、sample_*.out.chkedファイル（過去の実...
|~ファイル名 |~説明|
|sample_vWFEMr1pk.inp |自由電子の波動関数(右に進む波...
|sample_optH2mb64g64.inp |H&sub{2};&sup{-};イオンについ...
|sample_H2mb64g64.inp |上の定常状態をt=0の波動関数と...
|sample_H2mb64g64_c2.inp |上の続きとして、さらに波動関...
|sample_optH2b64g64.inp |H&sub{2};分子について、定常状...
|sample_H2b64g64.inp |上の定常状態をt=0の波動関数と...
|sample_optppH2mb64g64.inp |H&sub{2};&sup{-};イオンについ...
|sample_optppH2b64g64.inp |H&sub{2};分子について、擬ポテ...
入力サンプルは、/share/apps/nameless/sampleinpディレクト...
適当なディレクトリで実行する場合は、入力サンプル内のシェ...
nameless.xのパスに変更するなどしてから実行する。
また、入力サンプルのファイル名は拡張子が.inpであれば自由...
namelessを実行すると、カレントディレクトリなどに下記の実...
（入力サンプル内のシェル変数dirRSTが "./"以外の場合は、.o...
なお、条件によって trjファイルのファイルサイズはとても大...
|~拡張子|~説明|
|.out |ログ出力|
|.rst |リスタートファイル（継続計算に利用）|
|.sup |.outのうち、エネルギーなどの値がここにも出力され...
|.trj |トラジェクトリーファイル（波動関数などの時系列の...
|.nuc |核座標が含まれる。現在未使用、出力されない|
入力サンプルとログ出力の例と説明はこちら。~
wordファイル： &ref(namelessの入力サンプルとログ出力の...
CENTER:
&ref(vWFEMr1pkガウス波束.png,left,70%,nowrap); &ref(H2...
図:
(左) sample_vWFEMr1pkの右に進む波束、
(右) H&sub{2};&sup{-};とH&sub{2};の分子軌道
*** 入力の書式 [#q7615d46]
[[LABO/namelessの入力]]
*** 処理フロー [#xe8a65a4]
&ref(nameless処理フロー20220727.pdf);
Miroボードへの共有リンク https://miro.com/app/board/uXjVO...
パスワードは、N...2..P...です。
（ボードのバックアップファイル &ref(nameless処理フロー_bo...
c.f. Miro https://miro.com/
参考(時間発展演算子、Eum法、CG法など)：
&ref(一部抽出修正→編集版20220801.pdf);
*** 補足 [#f203508f]
namelessでは波動関数$\Psi$は、$N$個のスピン軌道$\chi^j$か...
$j$番目の電子の空間座標$(x_j,y_j,z_j)$とスピン座標$\sigma...
$\bm{\zeta}_j \equiv (x_j,y_j,z_j,\sigma_j)$ であり、$j=1...
スレータ行列式は次の表式であり、真の波動関数を近似したも...
$$
\Psi =
\frac{1}{\sqrt{N!}}
\begin{vmatrix}
\chi^1(\bm{\zeta}_1) & \chi^2(\bm{\zeta}_1) & ... & \chi^...
\chi^1(\bm{\zeta}_2) & \chi^2(\bm{\zeta}_2) & ... & \chi^...
... & ... & ... & ... ...
\chi^1(\bm{\zeta}_N) & \chi^2(\bm{\zeta}_N) & ... & \chi^...
\end{vmatrix}
$$
ここで
$$
\Bigg\{
\begin{matrix}
\chi^{2i-1}(\bm{\zeta}) = \psi^{\alpha i}(x,y,z) \alpha...
\chi^{2i}(\bm{\zeta}) = \psi^{\beta i}(x,y,z) \beta(\...
\end{matrix}
$$
などであり、$\alpha(\sigma)$と$\beta(\sigma)$はそれぞれ$\...
$\psi^{s i}(x,y,z)$はスピン$s$の $i$番目の空間軌道である。
スピン軌道$\chi^j$や空間軌道$\psi^{s i}$は、1電子波動関数...
真の波動関数を近似するときに $\psi^{\alpha i} = \psi^{\be...
という制限を付ける場合がある。このような空間軌道は、制限...
$\psi^{\alpha i} \ne \psi^{\beta i}$ のときは非制限空間軌...
真の波動関数を近似するときに、制限付き空間軌道を使ったり...
////////////////////////スピン分極・非スピン分極
$\alpha$スピンと$\beta$スピンがひとつずつ対になって同じ空...
この状態を空間軌道$\psi^i$に、$\alpha$スピンの電子と$\bet...
この空間軌道$\psi^i$は閉殻であると言う。
$\alpha$または$\beta$スピン電子の片方しか入っていない空間...
電子を偶数個もつ原子や分子などで、すべての空間軌道$\psi^i...
三次元空間のどの場所でも、$\alpha$スピンの電子数と$\beta$...
このような状態を、スピン分極していない（非スピン分極であ...
電子数が奇数個であれば、三次元空間のいずれかの場所で $\al...
偶数個であっても、$\alpha$と$\beta$スピンの電子で異なる空...
このような状態は、スピン分極していると呼ぶ。
namelessでは、入力で spin_polarization=YES を指定すると、...
一方、制限付き空間軌道を使い、なおかつ閉殻のみである場合...
spin_polarization=NO を指定して計算できる。
$\psi^{s i}$を時刻$t$の関数$\psi^{s i}(x,y,z,t)$とすると...
$$
i \hbar \frac{\partial}{\partial t} \Psi(\bm{\zeta}_1,\bm...
= \mathscr{H} \Psi(\bm{\zeta}_1,\bm{\zeta}_2,...,\bm{\zet...
$$
から、1電子波動関数の時間発展の式
$$
i \hbar \frac{\partial}{\partial t} \psi^{s i}(x,y,z,t) =...
\quad for \space i=1,2,...,N_s \space and \space s=\alpha...
$$
を導くことができる。$N_\alpha$は$\alpha$電子の数、$N_\bet...
最初のスタートとなる $N$個の $\psi^{s i}(x,y,z)$を用意し...
この式から 1電子波動関数の時間発展、そして波動関数$\Psi$...
$$
\psi^{s i}(x,y,z,t_1) → \psi^{s i}(x,y,z,t_2) → \psi^{s i...
$$
すなわち
$$
\Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,t_1) → \Psi(\bm{\zeta}...
→ \Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,t_3) → ...
$$
がわかる。
各時刻での$\Psi$がわかると、物理量$\hat{A}$の期待値は $\b...
から求めることができる。
最初のスタートとなる $\psi^{s i}$は、例えば次のいずれかを...
・波束、平面波、水素原子の$1s$や$2p_z$関数など、入力で...
・定常状態の波動関数(すなわちその1電子波動関数$\psi^{s ...
・前に時間発展等をさせた結果($\psi^{s i}$)を使う。~
定常状態の波動関数は、時間非依存シュレーディンガー方程式
$$
\mathscr{H} \Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N) = E \Psi(...
$$
の解である。
定常状態の場合は、$\psi^{s i}$ (そして$\Psi$) を実関数と...
namelessでは Eum法により定常状態の実関数としての波動関数...
Eum法では適当な$\psi^{s i}$の初期値を与えて繰り返し計算を...
定常状態の波動関数は $t$に関する因子が掛かって
$$
\Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,t)
= \Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N) e^{ \frac{E}{i\hbar...
$$
のように振動する時間発展をする。
定常状態の波動関数をスタートに使うという事は、$t=0$とした
$\Psi(\bm{\zeta}_1,...,\bm{\zeta}_N,0)=\Psi(\bm{\zeta}_1,...
** リスタートファイル(.rst)のフォーマット (VER 0.9.8) [#q...
ファイルは
最初の３行はヘッダ（テキスト）
グリッドのデータ（テキスト又はバイナリ）
空行
から成る。
ヘッダは次の通り。
ヘッダの１行目：ステップ数, 時刻, バージョン
ヘッダの２行目：α軌道の数, β軌道の数, NS(グリッド上...
BOX(計算領域)のxmin, xmax, ymin, yma...
ヘッダの３行目：TEXT or BINARY, EXACTVALUE or SINGLE...
x, y, z, VnucSoft, VnucDiff, Vhar, V...
が続いて、
rhoA, PsiA
がα軌道の数だけ繰り返し続き、POLの場...
rhoB, PsiB
がβ軌道の数だけ繰り返し続く。
** トラジェクトリーファイル(.trj)のフォーマット(VER 0.9.8...
リスタートファイルを単に繋げたもの。
** ツールプログラム（nltrjrst2cube.x）の使い方 [#mc1ae681]
trjやrstファイルから ParaViewソフトで読み込めるグリッドデ...
例えば、trjファイルのあるディレクトリで
$ ln -s /share/apps/nameless/nltrjrst2cube.x
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw hoge.trj junkname
とすると、
hoge.trjに含まれる各時刻の波動関数のグリッドデータが、jun...
出力される。junkname.pvdも出力される。
junknameはパス名を部分的に含んでいてもよい。
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw hoge.trj junkdir/junk
とすると、junkdir/junk-f0001.vti, junkdir/junk-f0002.vti,...
出力される。予めディレクトリ junkdirが存在すること。
$ ./nltrjrst2cube.x -help
で簡易的な使い方が表示される。
** その他のツールプログラム（sampleinpディレクトリ内） [#...
いくつかは python3が必要である。
:nlout2info.sh |
namelessのログなどから使用メモリ量やディスク量などの情報...
(実行例)~
&ref(nlout2info.shの実行例.png,left,60%,nowrap);
:ovgnuplot.py |
ovgpファイルを読み込み gnuplotでグラフを描く。
sample.ovgpは supファイルをグラフ化するovgpファイルの例で...
(使い方)~
python3が必要なので、alliumでは最初に１回だけ
source /share/apps/anaconda3.bash_conda
をする。
.ovgpファイルは、gnuplotのコマンドを書き並べるが、
{ }内は plotコマンドに書き換えられてグラフが描かれる。
{ }内の書式はサンプルを参考にするか、ovgnuplot.pyファイル...
ovgnuplot.pyは .ovgpファイルの通りグラフを描いた後、
プロンプトovgnuplot> を出し、追加のgnuplotコマンドを受け...
終了はquit。
(なお、端末やgnuplotウィンドウの表示が乱れる事がある。)~
(実行例)~
&ref(ovgnuplot.pyの実行例.png,left,nowrap,35%);
:samplesupplot.sh |
ovgnuplot.pyを使用したスクリプト例で、supファイルを次々と...
ovgpファイルの代わりにヒアドキュメントを使用している。
例はsupファイルはひとつだけを読み込んでいるが、4個まで読...
詳細はスクリプトを参照のこと。
:sampletrjplot.gp |
trj-linexファイル(step毎のx,ψなど含む)をグラフ(動画)にす...
使い方はスクリプト内にある説明を参照のこと。
trj-linexファイルは、
./nltrjrst2cube.x -linex hoge.trj hoge.trj-linex
などのように作成したものである。
** GUI (gui4nameless.py) の使い方 [#mca2065a]
python3が必要であるため、次のように python3の実行環境を設...
$ . /share/apps/anaconda3.bash_conda
その後
$ PYTHONPATH=$HOME/hoge ~/hoge/gui4nameless.py #hogeは...
#ref(GUInameless.png,center,50%,nowrap)
CENTER:
Fig: GUInamelessのスクリーンショット
** Paraviewから実行する可視化制御GUIプログラム(visgui.py)...
以下は alliumでの起動方法である。~
~~/.config/ParaView/Macros ディレクトリに $HOME/hoge/visg...
hogeは namelessをインストールしたディレクトリである。
$ LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/share/apps/ParaView-...
PYTHONPATH=/share/apps/ParaView-5.11-etc/pypkg:$HOME/h...
/share/apps/ParaView-5.11.0-RC2-MPI-Linux-Python3.9-x8...
その後、ParaViewのMacroメニューから visguirunを選択して動...
(なお、Load Stateしたパイプラインについては visgui.pyの "...
#ref(VisGui.png,center,50%,nowrap)
CENTER:
Fig: VisGuiのスクリーンショット
** コンパイル方法 [#t5e7f7e5]
&color(RED){(注) 現在、ソースコードは非公開としているので...
$ git clone ssh://idrepgit@ivy.eit.hirosaki-u.ac.jp/hom...
(パスワードは#0ivy0ShrdPwdA)
そして
(1) cloneした作業ディレクトリ内のlibxcディレクトリに移動...
(2) 作業ディレクトリに移動してmake depend, makeをする。
(3) 作業ディレクトリ/sampleinpに入力サンプル（*.inp）が...
(備考) コンパイルには bison, flex, gfortran, lapack も必...
CentOS: yum install bison flex-devel gfortran lapack-devel
Ubuntu: sudo apt-get install bison flex gfortran liblapa...
などとする。
//-------------------------------------------------------...
* デバッガを利用した例 [#nd1814c9]
** セグメンテーションフォルトしたときのデバッグ例 [#l2254...
.inpファイルのnamelessロードモジュール実行部分を変更して...
いったんファイルに保存する。
-cat << end_of_input | $LOADMOD...
+cat << end_of_input | tee sample_hoge.inptmp | $LOADMOD...
いちど .inpを実行して sample_hoge.inptmpを作っておく。
$ ./sample_hoge.inp
デバッガを利用して動かす。あらかじめ -gオプション付きで...
$ gdb ../nameless.x #sampleinpディレクトリで実行したと...
(gdb) run -nt 4 < sample_hoge.inptmp
...
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. で...
(gdb) where
(gdb) list
(gdb) up
(gdb) list
(gdb) up
(gdb) list
など。
これとは別に
printf("HELLO1\n");
printf("HELLO2\n");
printf("HELLO3\n");
などを要所要所に入れるのも良い。
** セグメンテーションフォルトしたときのデバッグ例2 [#ncfb...
キューで実行したときにはセグメンテーションフォルトしてた...
上記のようにデバッガを使用したところ正常に実行された（gdb...
なるべくもっと同じ実行環境にするために、次のようにキュー...
sample_hoge-dbg.inpを次のようにしてサブミットする。
#!/bin/bash --norc
# ver 1.6.2 for SGE and command line
#$-S /bin/bash # interpreting shell
#$-q potp.q
#$-cwd # execute for the current working directory
#$-j y # y/n: merge stderr into stdout
#$-pe smp 4 # total num slots. NSLOTS is set to N of P...
# -- jobs ------------------------------
processId=$$
export OMP_NUM_THREADS=${NSLOTS:-1} # <-- CHECK!!!...
numThre=$OMP_NUM_THREADS
numProc=1 # <-- CHECK!!!...
sysName=`basename $0 ".inp"`
[ -z ${sysName//[0-9]/} ] && sysName=`basename ${JOB_NAM...
dirRst="./" # <-- CHECK!!!
rstName="none" # <-- CHECK!!!
LOADMODULE=./nameless.x # <-- CHECK!!!
echo ${SGE_O_HOST:-C} ${HOSTNAME%%.*} ${LOADMODULE} usin...
if [ ${QUEUE:-x} = potp.q ]; then #taskset for Pcore ...
echo "taskset 0-7 cores" >> ${sysName}.out 2>&1
taskset -p -c 0-7 $$ >> ${sysName}.out 2>&1
elif [ ${QUEUE:-x} = pote.q ]; then #taskset for Ecore ...
echo "taskset 8-23 cores" >> ${sysName}.out 2>&1
taskset -p -c 8-23 $$ >> ${sysName}.out 2>&1
else
echo "taskset not specified" >> ${sysName}.out 2>&1
fi
cat << end_of_input | gdb $LOADMODULE #上はsample_hoge....
run -nt 4 < tempinp
where
list
quit
y
end_of_input
# end of file #
セグメンテーションフォルトして止まったら、where, list, qu...
標準出力・エラー出力の sample_hoge-dbg.inp.oXXXXを見る。
** MSG_STOPでエラーメッセージが出てストップしてしまう、ど...
MSG_STOPのところ(216行目)にブレークポイントを設定して走...
みる。
$ gdb ../nltrjrst2cube.x
(gdb) break nameless_ngrid.c:216 #ファイル名:行番号、...
(gdb) run -text H1S_laser2.rst H1S_laser2.rst-text #ブ...
(gdb) up #とこから呼ばれたかを登ってゆき、呼び出し関...
#whereコマンドでもよい。
(gdb) up
(gdb) up
//-------------------------------------------------------...
* 練習 [#jc9fca81]
** namelessの実行 [#p8e925cb]
alliumで、H&sub{2};&sup{-};イオンのサンプルsample_optH2mb...
sample_H2mb64g64.inpを ~/pracなど、適当なディレクトリにコ...
そして、結果の .outを対応する .out.chkedのファイルと差分(...
$ cd ~/prac
$ ln -s /share/apps/nameless/nameless.x
$ cp -ip /share/apps/nameless/sampleinp/{sample_optH2mb6...
.inpの #$-q によるキューの指定が pan.q でなかったら pan.q...
上では ~/pracにnameless.xへのリンクを作ったので、.inpのLO...
** 定常状態と時間発展計算での期待値の確認 [#b3640719]
sample_optH2mb64g64.supから、Eum法によって定常状態を求め...
sample_H2mb64g64.supから、時間発展計算について TEと Xxの...
gnuplotでもexcelでもなんでも使ってよいが、gnuplotの方が楽。
gnuplotだと、ファイルで #から始まる行はコメント行として扱...
.supで不要なデータの先頭行に#を書き入れるとほぼそのままで...
(注) 定常状態の時間発展では TEは一定値で、Xxはゼロである...
** 分子軌道の変化の確認 [#g0db22ff]
ツールプログラムnltrjrst2cube.xを使って、時系列の分子軌道...
sample_H2mb64g64ディレクトリを作り、この中に各時刻のファ...
このディレクトリ内に sample_H2mb64g64.trj.pvdも作られる。
$ cd ~/prac
$ ln -s /share/apps/nameless/nltrjrst2cube.x
$ mkdir sample_H2mb64g64
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw sample_H2mb64g64.trj sample_...
*** 電子密度を見る [#d221d1d8]
alliumで以下のように ParaViewを起動して、$\alpha_2$分子軌...
等値面(値 $0.0001 e/Bohr^3$)の時間変化を見る。
(4.4の場合)
$ LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/share/apps/ParaView-...
$ /share/apps/ParaView-4.4.0-Qt4-Linux-64bit/bin/paraview
(5.11の場合)
$ /share/apps/ParaView-5.11.0-RC2-MPI-Linux-Python3.9-x8...
qt.qpa.xcb: X server does not support XInput 2
failed to get the current screen resources
Fontconfig warning: "/etc/fonts/fonts.conf", line 86:...
などが出る場合があるが気にしない(Xサーバに依存、Xming...
--mesaオプション無しで起動する場合そのほうが速い。
また、少なくともXmingのXサーバだと Filters->Alphabetic...
代わりに Filters->Searchメニューを使うとよい。
その後、
File->Open->sample_H2mb64g64フォルダ内のsample_H2mb64g64...
Filters->Alphabetical->Calculatorを選択。
左下にPropertiesタブが出ているので、
Result Array Nameを rhoにして、
その下の電卓の計算式の入力に psi_a02_re^2+psi_a02_im...
Applyボタンを押す。
Filters->Alphabetical->Contourを選択。
左下にPropertiesタブが出ているので、
Counter By を rho にし、
Value Rangeを 0.0001 にし、
Applyボタンを押す。
上のPlayボタンなどで時間変化を再生して見れる。
(注) 定常状態の時間発展では 電子密度は時間とともに変化し...
CENTER:
&ref(paraview_rhomenu1.png,left,70%,nowrap); &ref(para...
図: Propertiesタブ
(左) Calculator、
(右) Contour
*** 分子軌道を見る [#gcb0bbc8]
(最初はここは読むだけでスキップし、時間があったらあとです...
Calculatorフィルタで使った psi_sN_reと psi_sN_imは .pvdや...
$\psi^{s N}$の実部と虚部のグリッドデータを表す変数名のよ...
これらを用い、Contourフィルタを４つ使えば $\psi^{\alpha 2...
それぞれ値±0.01の２つの面）を表示し、分子軌道の形をみるこ...
また、ParaViewの File->Save Stateや Load Stateを使えば、
操作途中の状態をファイルとして保存したり、読み込んだりも...
なお、$\psi^{\alpha 1}$と$\psi^{\beta 1}$は、$\psi^{\alph...
時間変化は滑らかには見えない。
その場合は、namelessの入力 ptrevery, trjeveryを 25ではな...
CENTER:
&ref(paraview_psi_a02.png,left,70%,nowrap);~
図: $\psi^{\alpha 2}$分子軌道。電子密度を白いワイヤーフレ...
分子軌道の虚部の等値面(値0.01, -0.01)をピンクと緑で示して...
赤と青で、実部の等値面(値0.01, -0.01)もContourで作成して...
** $128^3$グリッドでの計算 [#j03c1932]
sample_optH2mb64g64.inpとsample_H2mb64g64.inpの入力 xng、...
下のように128グリッドにしてグリッド間隔を半分にした inpフ...
64グリッドの場合と同様にグラフを見たり、ParaViewで電子密...
グリッド数を倍にする~
xng,yng,zng: 64 -> 128
グリッド間隔(dx=dy=dz)が半分になるので、時間間隔もそれに...
dt: $0.66×(\frac{32-(-32)}{64})^2=0.66$ -> $0.66×(\fr...
時間間隔を変えたので、同じ時刻まで時間発展をさせるためにm...
maxstep: 1000 -> 1000×4 = 4000
時間間隔を変えたので、同じ時間間隔で期待値やトラジェクト...
なお、各時刻の出力のことはフレームと呼ばれる。~
prtevery: 25 -> 25×4 = 100~
trjevery: 25 -> 25×4 = 100
** Eum法の0回目と収束後の分子軌道の比較 [#g174aad7]
波動関数の時間発展のスタートにした分子軌道は、定常状態の...
rstファイルに含まれる（入力サンプルのように定常状態の計算...
ツールプログラムを利用して、このrstファイルからvtiファイ...
例)
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw optH2mb64g128.rst optH2mb64g...
これで optH2mb64g128.rst-f0001.vtiができる。
次に、定常状態を求める繰り返し計算の収束前（繰り返し0回目...
として実行することで、rstファイルに出力させる。そして同様...
例)
$ ./nltrjrst2cube.x -pvdraw optH2mb64g128iter0.rst optH2...
これで optH2mb64g128iter0.rst-f0001.vtiができる。
２つの vtiファイルを ParaViewで読み込み(File->Openでvtiフ...
$\alpha_1$、$\beta_1$、$\alpha_2$分子軌道の等値面を表示し...
0回目や収束して求まった分子軌道は実関数なので、虚部の等値...
両方のvtiファイルで、±0.01の実部の等値面を描く。
また、$\psi^{\alpha 1}$と$\psi^{\beta 1}$は正の値のみなの...
0回目と収束した分子軌道の等値面は重なるため、
ワイヤーフレーム表示にしたり、一時的に非表示（Pipline Bro...
Contourフィルタの Propertiesタブにある Contour By により...
ひとつの分子軌道を比べたら、別のグリッドデータを選択して...
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