कौन सा फ्री क्वांटम केमिस्ट्री कैलकुलेशन सॉफ्टवेयर/प्रोग्राम बेहतर है?

2019 9 年 月 日 19

मुझे लगता है कि गॉसियन क्वांटम रसायन विज्ञान गणना सॉफ्टवेयर कार्यक्रमों के लिए प्रसिद्ध है और इसकी भारी हिस्सेदारी है, लेकिन इसकी कीमत कई मिलियन येन है।एक ऐसी दुनिया जहां सस्ते की कीमत भी सैकड़ों-हजारों येन है।मेरे जैसे शौकिया के लिए जिज्ञासा से शुरू करने के लिए दहलीज बहुत अधिक है।

मैंने मुफ्त सॉफ्टवेयर प्रोग्राम की खोज की जो क्वांटम रासायनिक गणना कर सकते हैं, विशेष रूप से डीएफटी (घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत) गणना।

क्वांटम रासायनिक गणना सॉफ्टवेयर प्रोग्रामों की सूची

विकिपीडिया परसॉफ्टवेयर सूचीयदि आप देखेंगे, तो आप पाएंगे कि बहुत से ऐसे हैं जो निःशुल्क हैं।इसके अलावा, हालांकि यह थोड़ा पुराना है, अगले पृष्ठ पर "गॉसियन के लिए अनुशंसित विकल्पको लेकर भी सवाल किया थाउनमें से, मैं निम्नलिखित बातों को संक्षेप में बताऊंगा कि मुझे ओपन सोर्स फ्री सॉफ्टवेयर में दिलचस्पी थी।

खेल, जुगनू

नीचे दिए गए 4 के विपरीत, जीयूआई सॉफ्टवेयर।

GAMES (US) और जुगनू में क्या अंतर है?समझना आसान था।

क्वांटम एस्प्रेसो

क्वांटम एस्प्रेसो इलेक्ट्रॉनिक संरचना गणना और नैनोस्केल सामग्री डिजाइन के लिए ओपन सोर्स कोड का एक एकीकृत पैकेज है।घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, समतल तरंग सन्निकटन मॉडल और स्यूडोपोटेंशियल मॉडल के आधार पर गणना संभव है।इसके अलावा, जमीन-राज्य की गणना, ज्यामिति अनुकूलन, संक्रमण-राज्य और न्यूनतम-ऊर्जा पथ, ab initio आणविक गतिशीलता, प्रतिक्रिया गुण, ऑप्टिकल गुण, क्वांटम संक्रमण, और बहुत कुछ की गणना की जा सकती है।

रिसर्च इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल रिसर्च, क्योटो यूनिवर्सिटी सुपरकंप्यूटर सिस्टम

आधिकारिक दस्तावेज पर्याप्त हैं, तोहोकू विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला (ग्रेजुएट स्कूल ऑफ साइंस) द्वारा निर्मितजापानी ट्यूटोरियलवहाँ भी

शायद मुफ्त कार्यक्रमों में सबसे प्रभावशाली, यह अक्सर अकादमिक पत्रों में उपयोग किया जाता था, और कार्यक्षमता और गति के मामले में वाणिज्यिक सॉफ़्टवेयर के साथ तुलनीय होने की प्रतिष्ठा थी।यह क्रिस्टल संरचना के अनुकूलन जैसे ठोस सामग्री प्रणालियों के क्षेत्र में मजबूत है।आंतरिक भाषा फ़ोर्टन है और इसे GPU (CUDA) पर समानांतर किया जा सकता है।

एनडब्ल्यूकेम

बड़े पैमाने पर कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान की समस्याओं को कुशलतापूर्वक संभालने के लिए एक कार्यक्रम।ऐसा लगता है कि इसे हजारों प्रोसेसर तक समानांतर किया जा सकता है।इंटर्नल्स फोर्टन में लिखे गए हैं और इन्हें GPU (CUDA) पर समानांतर किया जा सकता है।उनकी ताकत बड़े पैमाने पर समानांतर कंप्यूटिंग का उपयोग करके संक्रमण राज्यों और बड़े पैमाने के अणुओं का अनुकरण है।

ps4

गणना अजगर इंटरफ़ेस से की जा सकती है, जो कोड को पढ़ने में आसान बनाता है, जो कि अजगर उपयोगकर्ताओं के लिए बहुत अच्छा है जो अभी प्रोग्रामिंग के साथ शुरुआत कर रहे हैं।कम्प्यूटेशनल गति की आवश्यकता वाले भागों को C++ में लिखा गया है, लेकिन कोई GPU त्वरण नहीं है।

के बजायप्लग-इन "OpenFermion (Google)" जो क्वांटम रासायनिक गणनाओं को जोड़ता है ताकि उन्हें क्वांटम कंप्यूटरों पर निष्पादित किया जा सकेका सहयोग कर सकते हैंयह क्वांटम कंप्यूटिंग फ्रेमवर्क "क्यूस्किट (आईबीएम)" से जुड़ा हुआ है।करना। (क्वांटम रासायनिक गणना, दहनशील अनुकूलन समस्याएं, आदि को क्वांटम कंप्यूटरों की गति से लाभ के लिए कहा जाता है।)

जो तेज है

गीथूब पर स्वयंसेवकों द्वारा क्वांटम केमिस्ट्री स्पीड टेस्ट आयोजित किया गया था।

4 साल से अधिक समय पहले के परिणामों के आधार पर, निष्पादन पर्यावरण, समांतरता का उपयोग, और आंतरिक बीएलएएस जैसे कारकों के कारण गणना की गति वर्तमान समय से भिन्न हो सकती है, लेकिन गणना की गति NWchem > Firefly > GAMESS है > साई4. .

प्रत्येक क्वांटम रसायन विज्ञान गणना कार्यक्रम के लिए संदर्भों और उद्धरणों की संख्या

मैंने प्रत्येक कार्यक्रम के संदर्भों की संख्या की जाँच की।कृपया हिट्स की संख्या देखें क्योंकि झूठी हिट्स हो सकती हैं। गाऊसी के विभिन्न संस्करण हैं जैसे 03, 09, 16, इसलिए वास्तविक संख्या बहुत अधिक है।

मैंने उपरोक्त विभिन्न चीजों की तुलना करने की कोशिश की, लेकिन मैंने सोचा कि किस सॉफ्टवेयर का उपयोग करने के लिए सर्वोच्च प्राथमिकता शर्त होनी चाहिए "क्या आप वह गणना कर सकते हैं जो आप करना चाहते हैं?"हालाँकि इसे केवल क्वांटम रासायनिक गणना कहा जाता है, इसमें कार्बनिक यौगिकों से लेकर प्रोटीन और ठोस पदार्थों तक की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है, और प्रत्येक क्षेत्र में उपयोग किया जाने वाला सिद्धांत अलग है। ऐसा लगता था कि कोई भी सॉफ्टवेयर इसे कर सकता है यदि यह सिर्फ एक था हिसाब )

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