Gaussian计算实例

HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage1of19Gaussian计算实例何永辉（[e-mail]），Mar.,2010作者简介：何永辉，中南大学化学化工学院2007级博士研究生，师从向娟、周飞艨教授，主要研究方向为重大疾病致病机理的研究等。计算优化乙烯结构：假设计算机上已经安装好了Gaussian03和GaussView3.07这两个软件，第一步，写好高斯输入文件：1、开始运行GaussView3.07，点击File、New、CreateMolGroup，打开一个新的窗口，如下图：2、点击按钮CarbonTrigvalent(S-S-D)，打开元素页面，HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage2of193、点击碳碳双键按钮，在下面蓝色窗口中点两下，建立一个乙烯分子。4、点击菜单上的Calculate，选中Gaussian..，打开高斯计算设置窗口。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage3of19HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage4of195、设定工作类别optimization，6、设定计算方法，GroundState表示计算基态，DFT…表示用密度泛函理论，Unrestricted表示用非限制性的，即分别计算α电子和β电子；B3LYP表示用的函数为B3LYP函数。下一行为计算所用基组设置，本计算采用的基组为6-31G，后面的是加极化函数和弥散函数，我们这儿暂时不考虑。然后再一下行第一个Charge表示计算分子所带电荷量，这里设为0，表示是中性分子；然后是自旋多重度spin，singlet表示自旋多重度为1，分子中没有单电子。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage5of197、设置作业标题，手写输入ethyleneopt。8、设置所需资源，%chk=ethylene.chk表示计算结果生成的chk文件命名为ethylene.chk，%mem=6MW表示计算所需内存为6M，%nproc=1表示所需cpu数目为1。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage6of199、下一个为General，去掉所有的钩，再后面的Guess（初始猜测）、NBO（成键轨道分析）和Solvation（溶剂化）不用管。10、点击Edit，提示保存作业，如下图所示：HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage7of1911、出现保存页面，输入文件名ethylene.gjf，点击Save保存，12、接着会跳出提示运行gaussian界面，点击Cancel取消，因为我们想在学校的高性能计HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage8of19算平台上运算，而不是在windows下运算。然后会跳出写字板，显示出我们刚才设置的的内容，现在我们已经写好了Gaussian计算的输入文件。下一步把文件传到我们学校的高性能计算平台。第二步，上传高斯输入文件至服务器：HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage9of1913、双击桌面的SSHSecureFileTransfer快捷方式，打开文件传输软件客户端，输入登陆主机名称hpclogin1.csu.edu.cn，用户名，端口22，然后connect。14、输入登陆密码15、登陆进入学校的高性能计算平台，即服务器。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage10of1916、在本地文件夹内找到刚才创建的文件ethylene.gjf，上传到服务器hee_csu/gaussian这个文件夹下。这时，我们刚才创建的高斯输入文件已经上传到了服务器。下一步的工作是提交作业，使服务器开始为我们运算。第三步，也是最后一步，写好PBS脚本，提交作业：17、在本地运行客户端连接软件SSHSecureShell，输入登陆的主机名，用户名以及端口，点击connect。18、输入登陆口令，并确定HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage11of1919、登陆进入服务器，出现如下画面20、输入ls命令，查看本用户的所有文件，蓝色表示为文件夹，白色表示文件；用cd命令转换到文件夹gaussian下，再用ls命令查看，能看到我们刚才创建的文件ethylene.gjf。21、用more命令查看文件ethylene.gjf的内容。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage12of1922、复制脚本文件gauss03.pbs至文件夹gaussian下（要使要计算的文件和pbs文件在同一文件夹下）。具体做法如下图所示：首先用cd命令转至public/others/PBS这个文件夹下，用ls命令查看文件，可以看到有gauss03.pbs这个文件，这就是运行高斯的脚本模版；然后用pwd命令找出文件夹gaussian所在的位置，最后用cp命令复制gauss03.pbs这个文件至文件夹gaussian下。接下来验证文件是否复制至目标位置，分别用cd、ls命令，可以看到如下图白色背景所示的文件gauss03.pbs，至此，我们已经把脚本和计算输入文件放在同一个目录下。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage13of1923、用vi命令查看并编辑gauss03.pbs这个脚本：其中以连续三个#开头的表示说明部分,并不计入行数。第一行“#PBS–Ngauss”命名作业名称；第二行表示向服务器申请的系统资源，node=4表示要4个节点，ppn=16表示每个节点要16个cpu；第三行表示表示合并标准输出和标准错误输出至同一个文件；第四行表示估计最大运算时间，若计算超过这个时间，作业会自动停止。第五行为空行；第六行设置输入文件名，这里的名字为test003.com。第七行为空行第八行告诉服务器我们要做什么，这里表示要运行程序g03。接下来有三段，我们可以不用管。第一段定义变量，主要计算当前服务器空闲的cpu数目和本计算所需的cpu数目。再下来一段为if...elif;then选择语句，意思是当所需的cpu个数小于系统可调用的cpu数时，调用计算所需的cpu个数。否则......再下来一段表示运行g03，定认输出文件，可以不用管。接下来空行下一行表示用formchk命令转换chk文件为fchk文件。因为chk文件为二进制文件，在我们的PC机上打不开，得转换成可以打开的fchk文件再空行。最后一行表示输出结束时间。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage14of1924、根据我们计算需要，修改脚本中的内容：用命令vi打开gauss03.pbs，按键盘“i”转入编辑模式。把第二行设置节点为1，cpu为1；第六行设置计算输入文件为ethylene.gjf，；后面加上一行“formchk*.chk”，表示将产生的chk文件转化为fchk文件（因为chk文件为二进制文件，不能在pc机上的读出，需转换成能读的fchk文件）；按Esc键退出编辑模式，然后输入“：wq！”保存修改过的gauss03.pbs文件，退回。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage15of1925、用dos2unix命令转换输入文件为二进制文件，如下图：26、最后提交作业，输入qsubgauss03.pbs，回车，出现2147.node64，表示计算ID号为2147，在第64个节点运行。用qstat命令查看运行情况，有Jobid,name,User等，用qstat–a能看到更详细的信息。HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage16of1927、至此，我们已经成功的提交一个gaussian作业。最后把计算结果文件用软件传送至个人pc机上。有关gauss03.pbs的具体说明见附件“Gaussian计算所用PBS脚本实例说明”。28、计算结束后，查看结果，如下图，蓝色的为文件夹，白色的即是我们这次运算相关的文件，其中log文件、fchk文件就是我们所需的gaussian计算结果文件。29、接下来，我们可以把结果下载下来，过程跟上传相反，然后分析结果。具体的分析结果过程可以参考其它相关资料：（、、、高斯使用指南等，有什么问题可以给我发邮件（[e-mail]），很乐意跟大家交流gaussian使用相关问题。）HighPerformanceComputingPlatformofCSU中南大学高性能计算平台用户经验交流hpc.csu.edu.cnPage17of19Gaussian计算所用PBS脚本实例说明何永辉（[e-mail]），Mar.,2010作者简介：何永辉，中南大学化学化工学院2007级博士研究生，师从向娟、周飞艨教授，主要研究方向为重大疾病致病机理的研究等。【摘要】本文主要通过一个算例来详细描述PBS脚本，以期与我校高性能计算平台用户交流和分享。以下为提交gaussian作业的脚本实例，解释说明部分用##开头和结尾。此PBS脚本表明本次提交的作业申请计算资源为2个计算节点，每个计算节点分配16个cpu核，内存为180M，输入文件名为PbS3.com，其中红色部分，用户可根据具体需要进行修改。#PBS-Ngauss##（#PBS表示PBS指令，以#PBS开头；-N为PBS指令参数，用于指定提交作业名称，gauss表示作业名称为gauss）。###PBS-lnodes=2:ppn=16##(#PBS表示PBS指令，-l为PBS指令参数，表示申请资源列表；nodes=2:ppn=16表示申请2个节点，每个节点16个cpu核，之间用分号隔开。注意与输入文件保持一致)###PBS-joe##(#PBS表示PBS指令，-j为PBS指令参数，表示合并标准输出和标准错误输出至同一个文件；o表示标准输出文件的路径，e表示标准错误输出的路径，缺省的情况下，PBS系统把标准输出和标准错误输出放在用户提交作业的目录下。)###PBS-lwalltime=1000:00:00##(#PBS表示PBS指令，-l为