高斯收敛问题
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高斯自洽场(Gaussian Self-Consistent Field, SCF)计算是量子化学中常用的一种方法,用于求解分子的基态能量和电子结构。
在高斯SCF计算中,收敛标准是一个重要的参数,它可以影响计算结果的准确性和计算的收敛速度。
本文将从深度和广度进行全面评估,探讨高斯SCF收敛标准的意义、影响以及最佳选择。
1. 高斯SCF收敛标准的意义高斯SCF计算是通过不断迭代求解Hartree-Fock方程,直至能量收敛到某个标准以下为止。
收敛标准即是确定收敛程度的参数,它决定了计算结果的精度和计算所需的时间。
在高斯SCF计算中,选择合适的收敛标准对于获得准确的能量和电子结构非常重要。
2. 收敛标准的影响收敛标准的选择直接影响了SCF计算的收敛速度和结果的准确性。
较松的收敛标准可能导致计算结果不够精确,而较严格的收敛标准则可能增加计算的时间和资源消耗。
在实际应用中需要权衡收敛标准对计算结果准确性和计算效率的影响。
3. 最佳选择对于高斯SCF收敛标准的最佳选择,一般来说需要根据具体的分子体系和计算要求来确定。
对于小分子或较简单的体系,可以选择较严格的收敛标准以确保结果的准确性;而对于大分子或计算时间要求较高的情况,可以适当放宽收敛标准以提高计算效率。
在实际应用中,通常需要进行一系列的尝试和比较,以确定最适合的收敛标准。
4. 个人观点和理解在我看来,高斯SCF收敛标准的选择需要平衡计算结果的准确性和计算效率。
在实际应用中,我倾向于先选择较松的收敛标准进行计算,然后根据计算结果的稳定性和准确性来逐步调整收敛标准,以达到理想的平衡。
总结通过对高斯SCF收敛标准的意义、影响和最佳选择的讨论,我们更深入地理解了在高斯SCF计算中收敛标准的重要性和选择的复杂性。
在实际应用中,选择合适的收敛标准是保证计算结果准确性和提高计算效率的关键之一。
希望本文能够为相关领域的研究和实践提供一些启发和帮助。
在完成这篇文章时,我会积极根据你提供的主题进行深入挖掘和全面评估,确保文章能够满足你的要求。
GAUSSION计算常见错误及解决方案1. 自旋多重度错误2. 变量赋值为整数3. 变量没有赋值4. 键角小于等于0度,大于等于180度5. 分子描述后面没有空行6. 二面角判断错误,造成两个原子距离过近7. 分子描述一行内两次参考同一原子,或参考原子共线运行出错1. 自洽场不收敛 SCFa. 修改坐标,使之合理b. 改变初始猜 Guessc. 增加叠代次数SCFCYC=Nd. iop(5/13=1)2. 分子对称性改变a. 修改坐标,强制高对称性或放松对称性b. 给出精确的、对称性确定的角度和二面角c. 放松对称性判据 Symm=loosed. 不做对称性检查iop(2/16=1)3. 无法写大的Scratch文件RWFa. 劈裂RWF文件%rwf=loc1,size1,loc2,size2,……..,locN,-1b. 改变计算方法MP2=Direct可以少占硬盘空间c. 限制最大硬盘maxdisk=N GB4. FOPT出错原因是变量数与分子自由度数不相等。
可用POPT 或直接用OPT5. 优化过渡态只能做一个STEP 原因是负本征数目不对添加iop(1/11)=16. 组态相互作用计算中相关能叠代次数不够,增加叠代次数QCISD(Maxcyc=N)Default.Rou设置•在Scratch文件夹中的Default.Rou文件中设置G03程序运行的省缺参数:• -M- 200MW•-P- 4•-#- MaxDisk=10GB•-#- SCF=Conventional or Direct•-#- MP2=NoDirect or Direct•-#- OPTCYC=200•-#- SCFCYC=200•-#- IOPs 设置如iop(2/16=1)Default.Rou设置中的冲突•Default route: MaxDisk=2GB SCF=Direct MP2=Direct OPTCYC=200 SCFcyc=100 iop(2/16=1) iop(5/13=1)• ------------------• # ccsd/6-31G** opt• ------------------• L903/L905 and L906 can only do MP2.问题在于,MP2=Direct!去掉这个设置,CCSD的作业就能进行了。
【分享】高斯对不收敛问题的对策首先,我们必须理解收敛是什么意思。
在自洽场(SCF)计算中,自洽循环中,首先产生一个轨道占据的初始猜测,1)然后根据此轨道占据构造电荷密度和哈密顿量。
2)对角化哈密顿量,得到新的轨道能级和占据。
3)产生新的电荷分布和哈密顿量,重复步骤2)经过一定次数的循环后,某次循环前和循环后的电荷密度差别小于一定的标准,我们称之为收敛。
如果以上过程不能收敛,则gaussian给出convergence failure的警告。
如果SCF计算收敛失败,你首先会采取哪些技巧呢?这里是我们强烈推荐的首选方法。
1 考虑使用更小的基组由于一定的基组对应于一定精度和速度,所以更换基组并不在所有的情况下都适用。
方法是首先用小基组进行计算,由前一个波函得到用于大基组计算的初始猜测(Guess=Read自动进行)。
2 增加最大循环步数Gaussian默认的最大循环步数为64 (SCF=DM或SCF=QC方法则为512),如果循环次数超过这个数目则会汇报convergence failure。
在一定的情况下,不收敛的原因仅仅是因为最大循环步数不够。
可以通过设置maxcyc来增大最大循环步数。
更多的SCF迭代(SCF(MaxCycle=N),其中N是迭代数)。
这很少有帮助,但值得一试。
3 放宽收敛标准如果接近SCF但未达到,收敛标准就会放松或者忽略收敛标准。
这通常用于不是在初始猜测而是在平衡结构收敛的几何优化。
SCF=Sleazy放松收敛标准,Conver选项给出更多的控制。
4 尝试改变初始构型首先略微减小键长,接下来略微增加键长,接下来再对结构作一点改变。
5 尝试能级移动Level shifting (SCF=Vshift)如果不收敛的原因是波函数的震荡行为,通常是因为在相近的能量上的泰的混合。
对于这种情况,我们可以采用level shifting的方法。
Level shifting的含义是人工的升高非占据轨道的能级,以防止和最高占据轨道之间的混合,以达到收敛的目的。
高斯收敛问题高斯收敛问题首先,我们必须理解收敛是什么意思。
在自洽场(SCF)计算中,自洽循环中,首先产生一个轨道占据的初始猜测,1)然后根据此轨道占据构造电荷密度和哈密顿量。
2)对角化哈密顿量,得到新的轨道能级和占据。
3)产生新的电荷分布和哈密顿量,重复步骤2)经过一定次数的循环后,某次循环前和循环后的电荷密度差别小于一定的标准,我们称之为收敛。
如果以上过程不能收敛,则gaussian给出convergence failure 的警告。
如果SCF计算收敛失败,你首先会采取哪些技巧呢?这里是我们强烈推荐的首选方法。
1 考虑使用更小的基组由于一定的基组对应于一定精度和速度,所以更换基组并不在所有的情况下都适用。
方法是首先用小基组进行计算,由前一个波函得到用于大基组计算的初始猜测(Guess=Read自动进行)。
2 增加最大循环步数Gaussian默认的最大循环步数为64 (SCF=DM或SCF=QC方法则为512),如果循环次数超过这个数目则会汇报convergence failure。
在一定的情况下,不收敛的原因仅仅是因为最大循环步数不够。
可以通过设置maxcyc来增大最大循环步数。
更多的SCF迭代(SCF(MaxCycle=N),其中N是迭代数)。
这很少有帮助,但值得一试。
3 放宽收敛标准如果接近SCF但未达到,收敛标准就会放松或者忽略收敛标准。
这通常用于不是在初始猜测而是在平衡结构收敛的几何优化。
SCF=Sleazy放松收敛标准,Conver选项给出更多的控制。
在Gaussian中设置收敛标准的命令行是Conv=8 表示10-8,你可以将这个标准降低,比如改为10-5等等。
微调结构是比较有效的方法,能量收敛标准不宜太低,最好不低于10-7. 4尝试改变初始构型首先略微减小键长,接下来略微增加键长,接下来再对结构作一点改变。
5 尝试能级移动Level shifting (SCF=Vshift)如果不收敛的原因是波函数的震荡行为,通常是因为在相近的能量上的泰的混合。
高斯常见错误第一篇:高斯常见错误近来一直在学习高斯,因为不精通常遇到各种错误。
结合自学的东西和查阅的资料总结出来一些错误,希望对和我一样的高斯初学者有所帮助。
1、Q:Error termination in NtrErr: ntran open failure returned to fopen.Segmentation fault E:Can't open a file.2、Q:Internal consistency error detected in FileIO for unit 1 I= 4 J=0 I Fail= 1.E:Gaussian is limited to 16 GB of scratch space on the 32-bit nodes.3、Q:Out-of-memory error in routine UFChkP(IEnd= 12292175MxCore= 6291456)Use %Mem=12MW to provide the minimum amount of memory required to complete this step.Error termination via Lnk1e at Thu Feb 2 13:05:32 2006.Eefault memory(6 MW, set in $GAUSS_MEMDEF)is too small for unfchk.4、Q:galloc: could not allocate memory.: Resource temporarily unavailable orOut-of-memory error in routine...orEnd of file in GetChg.Error termination via Lnk1e...E:Not enough memory.5、Q:IMax=3 JMax=2 DiffMx= 0.00D+00Unable to allocate space to process matrices in G2DrvN:NAtomX= 58 NBasis= 762 NBas6D= 762 MDV1= 6291106 MinMem= 105955841.E:Gaussian has 6 MW free memory(MDV1)but requires at least 106 MW(MinMem).6、Q;Estimate disk for full transformation-677255533 words.Semi-Direct transformation.Bad length for file.E:MaxDisk has been set too low.7、Q:Error termination in NtrErr:NtrErr Called from FileIO.E:The calculation has exceeded the maximum limit of maxcyc.8、Q:Erroneous read.Read 0instead of 6258688.fd = 4g_readE:Disk quota or disk size exceeded.Could also be disk failure or NFS timeout.9、Q:Erroneous write.Write 8192 instead of 12288.fd = 4E:Disk quota or disk size exceeded.Could also be disk failure or NFS10、Q:orig len = 12288 left = 12288 g_writeE:timeout11、另有link错误:如:Error termination request processed by link 9999对于优化不收敛,即L9999错误,实际上是在规定的步数内没有完成优化,即还没有找到极小值点。
化学计算中帮助几何优化收敛的常用方法<来自小木虫>文/Sobereva First release: 2012-Oct-13几何优化,也就是寻找势能面极小点结构的过程。
量子化学计算中几何优化不收敛是个老生常谈的问题,在各种论坛里、群里都已经反复讨论过很多遍了,但是还是时常看到有人问,而且现有的讨论也都不怎么全面,所以觉得有必要撰文谈一下。
所谓几何优化不收敛,也就是始终,或者很难达到收敛要求。
通常会伴随着震荡行为,即受力、几何结构变化随优化步数呈现周期性趋势。
解决这种问题必须在结合经验和理论知识的前提下,通过考察实际收敛的趋势,尝试各种可能奏效处理办法。
本文列举一些常用的解决不收敛,也包括加速收敛的办法。
其中很多方法可以相互结合使用以达到更好的效果。
这里假定用户是用Gaussian,很多方法在其它程序中也可以类似地使用。
先说一下收敛标准。
Gaussian中判断几何优化收敛有四个标准,在默认收敛设定下,这四个标准是:最大受力<0.00045;方均根受力<0.00030;最大位移<0.00180;方均根位移<0.00120当这四个标准都满足了,达成四个YES,就宣告收敛。
另外,优化过程中只要受力小于预定的收敛限100倍,哪怕位移还没低于收敛限,则也算作已收敛。
这主要考虑到势能面非常非常缓的大的柔性分子,相对于这样尺度的分子,几何结构收敛到那么精确意义不大,放宽位移收敛限避免了收敛太慢。
有时候优化出错,不是因为几何收敛问题,而是因为每一步优化中连能量计算都没能完成。
优化也可能朝着明显错误的方向进行而导致难以收敛,这极有可能是理论方法、基组、电子态及其它诸多选项的设定不合理。
这些方面和优化不收敛问题本身没关系,所以不会在本文提到。
1 尝试不同的优化方法优化几何结构的方法有很多,以前我在《过渡态、反应路径的计算方法及相关问题》()当中详细介绍过的很多搜索过渡态的方法其实和搜索势能面极小点(即几何优化)的方法本质是一致的。
类矩阵两种迭代法的收敛性比较引言:在科学计算中,线性方程组的求解是很普遍的问题。
尤其是在大型科学计算中,线性方程组的求解是最重要的任务之一。
线性方程组的求解有很多种方法,例如高斯消元法、LU分解法、迭代法等等,其中迭代法是一种高效的方法。
迭代法的思想是从一个初值解开始,逐步改进解的准确度,直到满足误差要求。
在本文中,我们将讨论两种类矩阵迭代法的收敛性比较,即雅可比迭代法和高斯-赛德尔迭代法。
1.雅可比迭代法(Jacobi Iterative Method):雅可比迭代法是最简单的迭代法之一。
它是基于线性方程组的矩阵形式 Ax=b,将 A 分解成 A=D-L-U(D为A的对角线元素,L为A的下三角矩阵,U为A的上三角矩阵),其中 D 为对角线元素,L为严格下三角矩阵,U 为严格上三角矩阵。
则有如下迭代关系式: x^{(k+1)}=D^{-1}(L+U)x^{(k)}+D^{-1}b (1)其中,x^{(k)} 为 k 次迭代后的解,x^{(0)} 为初始解。
雅可比迭代法的迭代矩阵为M = D^{-1}(L+U)。
以下是雅可比迭代法的收敛性分析:定理1:若矩阵 A 为对称正定矩阵,则雅可比迭代法收敛。
证明:由于 A 为对称正定矩阵,所以存在唯一的解。
假设迭代后得到的解为 x^{(k)},则我们可以用误差向量 e^{(k)} = x-x^{(k)} 表示剩余项,则有 Ax^{(k)}-b = e^{(k)}。
对 (1) 式两边同时乘以 A^-1,得:x^{(k+1)}=x^{(k)}-A^{-1}e^{(k)}。
(2)将 (2) 式代入 Ax^{(k)}-b = e^{(k)} 中,得:Ax^{(k+1)}-b = Ae^{(k)}.(3)由于 A 为对称正定矩阵,则存在 A=Q\\Lambda Q^{-1},其中Q 为正交矩阵,\\Lambda 为对角矩阵。
因此,我们可以将 (3) 式转化为:\\| x^{(k+1)}-x \\|_{A} =\\| Q^{-1}A^{-1}Qe^{(k)}\\|_{\\Lambda} \\leq \\rho (Q^{-1}A^{-1}Q)\\|e^{(k)}\\|_{A}。
Gauss-Seidel迭代法是解线性方程组的一种常用方法,它通过不断迭代更新解向量,逐步逼近方程组的精确解。
在实际应用中,我们往往需要判断迭代法是否收敛,以保证计算结果的准确性和可靠性。
本文将以matlab为例,介绍如何利用数值计算软件对Gauss-Seidel迭代法的收敛性进行判断,并对其进行详细分析和讨论。
一、Gauss-Seidel迭代法简介Gauss-Seidel迭代法是一种逐次迭代的线性代数方法,用于求解线性方程组Ax=b的解向量x。
它的迭代更新公式为:xn+1i=1/aii(bi-∑(j=1,j≠i)n aijxj)其中,i=1,2,...,n;n为方程组的阶数;aii为系数矩阵A的第i行第i 列元素;bi是方程组右端的常数;xj为解向量x的第j个分量;∑(j=1,j≠i)n aijxj为除去第i个分量的求和。
通过不断迭代更新解向量的各个分量,最终可以逼近线性方程组的解。
二、Gauss-Seidel迭代法的收敛性判断针对Gauss-Seidel迭代法的收敛性判断,我们可以利用数值计算软件matlab进行分析。
在matlab中,可以使用以下命令进行Gauss-Seidel迭代法的计算:function[x,k]=GaussSeidel(A,b,x0,tol,maxk)n=length(b);x=x0;for k=1:maxkx0=x;for i=1:nx(i)=1/A(i,i)*(b(i)-A(i,:)*x+x(i));endif norm(x-x0,inf)<tolreturn;endenderror('达到最大迭代次数,方法未收敛');end在上述matlab代码中,A为系数矩阵,b为右端常数向量,x0为初始解向量,tol为迭代精度,maxk为最大迭代次数。
在函数中,我们设定了最大迭代次数以及迭代精度的条件,当满足这些条件时,算法将停止迭代。
三、Gauss-Seidel迭代法的收敛性分析Gauss-Seidel迭代法的收敛性与系数矩阵A的性质有关。
高斯收敛曲线
高斯曲线,又叫做Gaussian curve,是正态分布中的一条标准曲线。
这条曲线标明了不确定的区域,人们不能肯定曲线的中心就是确凿无误的位置,只能说它位于不确定的区域,而这个位置可以根据个别观察中所得出的分布情况计算出来。
在植物器官表面弯曲程度的研究中,高斯曲线也被用来表示器官表面的弯曲程度,以互相垂直方式产生曲线。
一般的叶面是扁平的,没有缺口或折叠,这可以用近似零的高斯曲率来表示。
如果边缘区域生长比中心生长缓慢,这个盘子会趋于杯状,具备正的高斯曲线;如果边缘区域生长更快,这个盘子将弯曲变形,例如鞍状,为负的高斯曲线。
因此,高斯曲线在数学和生物学等多个领域都有重要的应用。
高斯收敛问题首先,我们必须理解收敛是什么意思。
在自洽场(SCF)计算中,自洽循环中,首先产生一个轨道占据的初始猜测,1)然后根据此轨道占据构造电荷密度和哈密顿量。
2)对角化哈密顿量,得到新的轨道能级和占据。
3)产生新的电荷分布和哈密顿量,重复步骤2)经过一定次数的循环后,某次循环前和循环后的电荷密度差别小于一定的标准,我们称之为收敛。
如果以上过程不能收敛,则gaussian给出convergence failure的警告。
如果SCF计算收敛失败,你首先会采取哪些技巧呢?这里是我们强烈推荐的首选方法。
1 考虑使用更小的基组由于一定的基组对应于一定精度和速度,所以更换基组并不在所有的情况下都适用。
方法是首先用小基组进行计算,由前一个波函得到用于大基组计算的初始猜测(Guess=Read自动进行)。
2 增加最大循环步数Gaussian默认的最大循环步数为64 (SCF=DM或SCF=QC方法则为512),如果循环次数超过这个数目则会汇报convergence failure。
在一定的情况下,不收敛的原因仅仅是因为最大循环步数不够。
可以通过设置maxcyc来增大最大循环步数。
更多的SCF迭代(SCF(MaxCycle=N),其中N是迭代数)。
这很少有帮助,但值得一试。
3 放宽收敛标准如果接近SCF但未达到,收敛标准就会放松或者忽略收敛标准。
这通常用于不是在初始猜测而是在平衡结构收敛的几何优化。
SCF=Sleazy放松收敛标准,Conver选项给出更多的控制。
在Gaussian中设置收敛标准的命令行是Conv=8 表示10-8,你可以将这个标准降低,比如改为10-5等等。
微调结构是比较有效的方法,能量收敛标准不宜太低,最好不低于10-7. 4尝试改变初始构型首先略微减小键长,接下来略微增加键长,接下来再对结构作一点改变。
5 尝试能级移动Level shifting (SCF=Vshift)如果不收敛的原因是波函数的震荡行为,通常是因为在相近的能量上的泰的混合。
对于这种情况,我们可以采用level shifting的方法。
Level shifting的含义是人工的升高非占据轨道的能级,以防止和最高占据轨道之间的混合,以达到收敛的目的。
在Gaussian中此方法的关键词为SCF=Vshift6 使用强制的收敛方法SCF=QCSCF=QC通常最佳,但在极少数情况下SCF=DM更快。
此关键字将大大增加计算时间,但是收敛的机会更大。
不要忘记给计算额外增加一千个左右的迭代。
应当测试这个方法获得的波函,保证它最小,并且正好不是稳定点(使用Stable 关键字)。
7 对开壳层体系,尝试收敛到同一分子的闭壳层离子,接下来用作开壳层计算的初始猜测。
添加电子可以给出更合理的虚轨道,但是作为普遍的经验规则,阳离子比阴离子更容易收敛。
选项Guess=Read定义初始猜测从Gaussian计算生成的checkpoint文件中读取。
8 一些程序通过减小积分精度加速SCF。
对于使用弥散函数,长程作用或者低能量激发态的体系,必须使用高积分精度:SCF=NoVarAcc。
9 改变模型或方法可以考虑改变模型方法。
比较常见的方法有HF,GVB,MCSCF,CASSCF,MPn 等。
改变模型方法通常也会收敛性质。
通常,精度更高的方法更难收敛。
精度比较低的方法产生的计算结果可以作为高精度计算的初始猜测。
考虑使用不同理论级别的计算。
这并不总是实用的,但除此之外,增加迭代数量总是使得计算时间和使用更高理论级别差不多。
10关闭DIIS外推(SCF=NoDIIS)。
同时进行更多的迭代(SCF=(MaxCycle=N)。
11 试着改用DIIS之外其它方法(SCF=SD或SCF=SSD)。
Gaussian不收敛的可能原因及对策:1 由于体系有很多能量相近的能级,导致计算不收敛。
如果计算中采用的是Hartree-Fock方法或者其他的混合形式的交换相关势(如B3LYP),则可以尝试一下的方法进行改进。
scf=(noincfock,conver=11,maxcyc=1025) iop(5/22=20)用以上的命令行将强制Gaussian采用EDIIS的算法。
此算法计算量更大,但是更加稳定。
在命令行里也增加了最大循环数,以增加收敛的到基态的可能性。
2.检查是否有初始文件错误常见初级错误:a. 自旋多重度错误b. 变量赋值为整数c. 变量没有赋值或多重赋值d. 键角小于等于0度,大于等于180度e. 分子描述后面没有空行f. 二面角判断错误,造成两个原子距离过近g. 分子描述一行内两次参考同一原子,或参考原子共线3.SCF(自洽场)不收敛则一般是L502错误,省却情况做64个cycle迭代(G03缺省128 cycles)a. 修改坐标,使之合理b. 改变初始猜Guess=Huckel或其他的,看Guess关键词。
c. 增加叠代次数SCFCYC=N (对小分子作计算时最好不要增加,很可能结构不合理)d. iop(5/13=1)这样忽略不收敛,继续往下做。
4.分子对称性改变a. 修改坐标,强制高对称性或放松对称性b. 给出精确的、对称性确定的角度和二面角。
如CH4的角度给到109.47122c. 放松对称性判据Symm=loosed. 不做对称性检查iop(2/16=1) (最好加这个选项)iop(2/16=2) 则保持新的对称性来计算5.Opt时收敛的问题a. 修改坐标,使之合理b. 增加叠代次数optcyc=N6.优化过渡态,若势能面太平缓,则不好找到。
iop(1/8=10) 默认30(下一个结构和该结构的差别0.3Å),可改成10。
如果每一步都要用到小的步长,应该加opt(notrustupdate)7.在CI(组态)方法中如QCISD(T),CCSD(T),CID方法中,省却最大循环50,若出错(L913错误)解决方法:#P QCISD(maxcyc=N) 注:N≤5128.优化过渡态opt=TS (给出过渡态)opt=qst2 (给出反应物和产物)opt=qst3 (给出反应物和产物和过渡态)a.用G03时的出错opt=ts必须加FC (force constant)写法:opt=(TS, calcFc)or opt=(TS,calchffc)计算HF力常数,对QCISD,CCSD等方法用;or opt=(TS,modRedundant)(最好写这个)b. 如果计算采用QCISD计算(不好计算FC)则写为QCISD opt=(TS, calcHFFC) (用HF计算FC)9. 无法写大的Scratch文件RWFa. 劈裂RWF文件%rwf=loc1,size1,loc2,size2,……..,locN,-1b. 改变计算方法MP2=Direct可以少占硬盘空间c. 限制最大硬盘maxdisk=N GB,****MB,有些系统写2GB会出错,可以写2000MB10. FOPT出错原因是变量数与分子自由度数不相等。
可用POPT 或直接用OPT11. 优化过渡态只能做一个STEP 原因是负本征数目不对添加iop(1/11)=1或者noeigentest (eigentest是表示优化过渡态检测分子振动的本征值,过渡态只有一个负值,但优化的时候往往出现两个或者更多的情况,默认的是如果出现多于一个的情况就停止优化计算,这往往时不必要的,noeigentest 表示优化时不坐此检测,实际上优化过渡态的时候出现两个三个很正常的,只是第一个一般负的很大,接着的比较小,不会影响过渡态的搜寻,当然有时候需要自己判断是不是接近真实的过渡态。
其实经验上也是过渡态的本征虚频越小,相对越难找。
)对于(L502, L508, L9999)出错的对策对于一个优化计算,它的过程是先做一个SCF计算,得到这个构型下的能量,然后优化构型,再做SCF,然后再优化构型。
因此,会有两种不收敛的情况:一是在某一步的SCF不收敛(L502错误),或者构型优化没有找到最后结果(L9999错误)。
预备知识:计算时保存chk文件,可以在后续计算中使用guess=read读初始猜测.对于SCF不收敛,通常有以下的解决方法:1. 使用小基组,或低级算法计算,得到scf收敛的波函数,用guess=read 读初始波函数。
2. 使用scf=qc,这个计算会慢,而且需要用stable关键字来测试结果是否波函数稳定。
如果这个还不收敛,会提示L508错误。
3. 改变键长,一般是缩小一点,有时会有用。
4. 计算相同体系的其他电子态,比如相应的阴离子、阳离子体系或单重态体系,得到的收敛波函数作为初始猜测进行计算。
对于优化不收敛,即L9999错误,实际上是在规定的步数内没有完成优化,即还没有找到极小值点。
(或者对于过渡态优化,还没有找到过渡态)这有几种可能性:1. 看一下能量的收敛的情况,可能正在单调减小,眼看有收敛的趋势,这样的情况下,只要加大循环的步数(opt(maxcycle=200)),可能就可以解决问题了。
2. 加大循环步数还不能解决的(循环步数有人说超过200再不收敛,再加也不会有用了,这虽然不一定绝对正确,但200步应该也差不多了),有两种可能。
一是查看能量,发现能量在振荡了,且变化已经很小了,这时可能重新算一下,或者构型稍微变一下,继续优化,就可以得到收敛的结果(当然也有麻烦的,看运气和经验了);二是构型变化太大,和你预计的差别过大,这很可能是你的初始构型太差了,优化不知道到哪里去了,这时最好检查一下初始构型,再从头优化。
3. 对于L9999快达到收敛时,考虑减小优化步长有时对于能量振荡的情况也是有用的,opt(maxstep=1).(flyingheart )/chemistry/resources/messages/2002/10/16.005-d ir/index.htmlHello,here is the summary of all the answers I got for my problem. Thanks (inalphabetically order) to Laurence Cuffe, Kerwin Dobbs, Paul Kiprof, LiviuMirica, Cory Pye and Dave Shobe.The problem was solved by increasing the number of SCF cycles, as suggested by many. This seems very often necessary with transition metals.The two other suggestions (using first a small basis set before switchingto the larger, or turning off "vshift", did not work, unfortunately.Thanks again,R.Herrmann.The original question:---------------------------------------------------------------------------- Hello,I recently tried to calculate the NMR chemical shifts of VOCl3with Gaussian 98:---------------------#B3LYP/6-31G* SP NMRVOCl30 1clcl 1 clcl2cl 2 clcl3 1 clclcl3o 3 ocl4 2 oclcl4 1 dih4v 3 vcl5 2 vclcl5 1 dih5clcl3 3.506243clclcl3 59.999ocl4 2.938735oclcl4 53.376dih4 -64.586vcl5 2.118170vclcl5 34.144dih5 -31.640-----------------------The result (even with several variations in the input) is always an error termination when trying the "incremental Fock formation" (convergence criterion not met). The structure was optimized with GAMESS.Any suggestion what I could do is wellcome - thank you!------------------------------108 basis functions 288 primitive gaussians41 alpha electrons 41 beta electronsnuclear repulsion energy 561.9817715949 Hartrees.One-electron integrals computed using PRISM.NBasis= 108 RedAO= T NBF= 108NBsUse= 108 1.00D-04 NBFU= 108Projected Huckel Guess.Requested convergence on RMS density matrix=1.00D-08 within 64 cycles. Requested convergence on MAX density matrix=1.00D-06.Virtual orbitals will be shifted by 0.200 hartree.Restarting incremental Fock formation.Restarting incremental Fock formation.Restarting incremental Fock formation.>>>>>>>>>> Convergence criterion not met.SCF Done: E(RB+HF-LYP) = -2359.59549049 A.U. after 65 cycles Convg = 0.5851D-03 -V/T = 1.9657S**2 = 0.0000Convergence failure -- run terminated.Error termination via Lnk1e in /usr/local/g98_a7/l502.exe.Job cpu time: 0 days 0 hours 16 minutes 33.0 seconds.File lengths (MBytes): RWF= 14 Int= 0 D2E= 0 Chk= 1 Scr= -------------------------------------------------------------------------- The answers:1. From: Kerwin D Dobbs <Kerwin.D.Dobbs-: at :>To: "Rudolf Herrmann <herrmann" <herrmann-: at :-itqb.unl.pt>Subject: Re: CCL:G98: VOCl3 problem: convergence criterion not metDr. Herrmann,Try turning off the "vshift" by changing the line,#B3LYP/6-31G* SP NMRto 1# B3LYP/6-31G* SP NMR IOP(5/10=-1)When there is a TM in the molecule, G98 automatically turnson "VSHIFT" which usually makes SCF convergence worse. The above addition to your line turns off "VSHIFT". Give it a try and see what happens.Kerwin------------------------------------------------------------------2. From: Cory Pye<cpye-: at :-crux.stmarys.ca>To: Rudolf Herrmann <herrmann-: at :-itqb.unl.pt>Subject: Re: CCL:G98: VOCl3 problem: convergence criterion not met Hello,your SCF is not converging. Try running, at first, HF/STO-3G. If it works, thenThen try B3LYP/6-31G* afterwards with guess=read in the input. It usually works like a charm for me, I always use something like this.-Cory----------------------------------------------------------------------3. From: LiviuMihailMirica<liviu-: at :>To: Rudolf Herrmann <herrmann-: at :-itqb.unl.pt>Subject: Re: CCL:G98: VOCl3 problem: convergence criterion not met Try adding SCFcyc=1000 in your command lines. This will increase the # of SCF cycles up to the desired number (1000 in this case). that should be enough for your system.------------------------------------------------------------------------4. From: Laurence Cuffe<Laurence.Cuffe-: at :-ucd.ie>To: Rudolf Herrmann <herrmann-: at :-itqb.unl.pt>Subject: Re: CCL:G98: VOCl3 problem: convergence criterion not met And it should run these keywords change the default SCF method and then increase the number of SCF cycles allowed. I got the job to complete in about 50 minutes running it in core on a linux box with a memory limit of 600MB but it this doesn't make sense toyou don't worry about it. Try using the modified line above and if there are any problems don't hesitate to come back to me.All the bestLaurence Cuffe-------------------------------------------------------------------------5. From: Paul Kiprof<pkiprof-: at :>To: herrmann-: at :-itqb.unl.ptSubject: VOCL3Dear Dr. Herrmann,I would add to the inputSCF(direct,qc,maxcycle=1000)This will increase the number of convergence cycles and hopefully converge the calculation. I always do that when I have transition metal compounds.Best wishes,Paul Kiprof---------------------------------------------------------------------------6. From: "Shobe, Dave" <dshobe-: at :>To: 'Rudolf Herrmann' <herrmann-: at :-itqb.unl.pt>Subject: RE: G98: VOCl3 problem: convergence criterion not metThe standard 64 SCF "cycles" (or iterations of the variationalprocedure) is rarely enough for transition metal compounds, even closed shell ones like VOCl3. Read the section in the Gaussian manual describing the "scf"keyword, and you will find various options which may improve the convergence. A lot of it is trial and error, with these different scfoptions. The simplest is scf(maxcyc=999) which increases the number of cycles/iterations to 999 before the program "gives up" and prints the error message. Scf=qc and scf(vshift=###) have also been useful in myexperience.More advice: once you get a good wavefunction, make a backup of thecheckpoint file, so if the wave function becomes corrupted in subsequentcalculations you can always go back to it.---------------------------------------------------------------------------- --Dr. Rudolf HerrmannInstituto de TecnologiaQuimica e Biologica (ITQB)Av. da Republica, EAN, Apt. 127P-2781-901 Oeirase-mail: herrmann-: at :-itqb.unl.ptgaussian学习笔记(一)默认分类2008-11-17 17:41:53 阅读124 评论0 字号:大中小订阅--------------用Gaussian计算不收敛的问题问题一:Problem detected with inexpensive integrals.Switching to full accuracy and repeating last cycle.Cycle 2 Pass 1 IDiag 1:Warning! Spurious integrated density:NE= 188 NElCor= 0 Integral= -76.06821 T olerance=1.00D-03Consistency failure #2 in CalDSu.Error termination via Lnk1e in /home/gaussian/g98/l502.exe.Job cpu time: 1 days 3 hours 21 minutes 30.2 seconds.File lengths (MBytes): RWF= 118 Int= 0 D2E= 0 Chk= 17 Scr= 1解决:(from ccl)As far as I know it's a dft-related error. Gaussian checks the charge resulting from the integration of the density to the number of electrons,and in case of a large difference prints this eror message. Try a denser grid with the "integral" keyword.可是我采用integral(Grid=ultrafine )网格仍是出现以下错误信息:Raffenetti 2 integral format.Two-electron integral symmetry is turned off.306 basis functions 778 primitive gaussians51 alpha electrons 51 beta electronsnuclear repulsion energy 865.0704012775 Hartrees.One-electron integrals computed using PRISM.1 Symmetry operations used in ECPInt.ECPInt: NShTT= 17391 NPrTT= 123061 LenC2= 14761 LenP2D= 57336. LDataN: DoStor=F MaxTD1= 3 Len= 28LDataN: DoStor=T MaxTD1= 3 Len= 28NBasis= 306 RedAO= T NBF= 306NBsUse= 306 1.00D-04 NBFU= 306Projected Huckel Guess.of initial guess= 0.0000Requested convergence on RMS density matrix=1.00D-06 within 800 cycles. Requested convergence on MAX density matrix=1.00D-04.Integral accuracy reduced to 1.0D-05 until final iterations.Warning! Spurious integrated density:NE= 102 NElCor= 0 Integral= 102.20958 Tolerance=1.00D-03Consistency failure #2 in CalDSu.Error termination via Lnk1e in /usr/people/gaussian/g98/l502.exe.Job cpu time: 0 days 0 hours 13 minutes 24.7 seconds.File lengths (MBytes): RWF= 90 Int= 0 D2E= 0 Chk= 2 Scr= 1请问各位大侠有没有什么解决方法?问题二:>>>>>>>>>> Convergence criterion not met.SCF Done: E(UB-PW91) = -1306.37542885 A.U. after 801 cyclesConvg = 0.1221D+01 -V/T = 2.0190S**2 = 0.0000KE= 1.281978320748D+03 PE=-8.302694580633D+03 EE= 3.210822249139D+03 Annihilation of the first spin contaminant:S**2 before annihilation 0.0000, after 0.0000Convergence failure -- run terminated.Error termination via Lnk1e in /usr/people/gaussian/g98/l502.exe.Job cpu time: 2 days 2 hours 6 minutes 40.2 seconds.File lengths (MBytes): RWF= 97 Int= 0 D2E= 0 Chk= 19 Scr= 1一般而言,解决收敛的问题有以下几种,第一,波函数初猜,不稳定的波函数,积分难以收敛是肯定的,解决方案是作stable=opt,做完以后,在此基础上从check文件中读入波函数。