ГАМЕСС (США)
Разработчик(и)Группа квантовой химии Университета штата Айова
Первоначальный выпуск1 октября 1977 г .; 47 лет назад ( 1977-10-01 )
Стабильный релиз
20 апр. 2017 г. / 20 апр. 2017 г. ; 7 лет назад ( 2017-04-20 )
Написано вФОРТРАН 77 , С
Операционная системаWindows ; Unix , Unix-подобные : Linux , FreeBSD , Mac OS X
Доступно вАнглийский
ТипВычислительная химия
Лицензия Бесплатное фирменное ПО
Веб-сайтwww.msg.chem.iastate.edu/gamess

General Atomic and Molecular Electronic Structure System ( GAMESS (США) ) — это компьютерное программное обеспечение для вычислительной химии . [1] [2] [3] [4] [5] Первоначальный код был создан 1 октября 1977 года в рамках проекта National Resources for Computations in Chemistry. [6] В 1981 году кодовая база разделилась на варианты GAMESS (США) и GAMESS (Великобритания) , которые теперь существенно различаются. GAMESS (США) поддерживается членами Gordon Research Group в Университете штата Айова . [7] Исходный код GAMESS (США) доступен как бесплатное программное обеспечение с исходным кодом , но не является программным обеспечением с открытым исходным кодом из-за лицензионных ограничений.

Способности

Краткое изложение некоторых основных возможностей GAMESS (US)
C – хранение обычных интегралов
D – прямое атомно-орбитальное (AO) интегрирование
p – параллельное выполнение
F – совместимость фрагментов MO
SCFTYP=РХФРОХФУВЧГВБМКСФК
ЭнергияCDpFCDpFCDpFCDpCDpF
Аналитический градиентCDpFCDpFCDpFCDpCDpF
Числовой гессианCDpFCDpCDpCDpCDp
Аналитический гессенскийCDpFCDpFCDpFCDpДп
Энергия МП2CDpFCDpFCDpНетCDp
Градиент MP2CDpFДпCDpНетНет
Энергия КИCDpFCDpНетCDpCDp
градиент КИкомпакт-дискНетНетНетНет
Энергия ССCDpFСДФНетНетНет
ЭОМ энергиякомпакт-дисккомпакт-дискНетНетНет
энергия ДПФCDpFCDpCDpFНетНет
градиент DFTCDpFCDpCDpFНетНет
Энергия TD-DFTCDpFНетCDpFНетНет
градиент TDDFTCDpFНетНетНетНет
энергия МОПАКДаДаДаДаНет
градиент MOPACДаДаДаНетНет
MRSF-TDDFT ЭнергияНетДаНетНетНет
Градиент MRSF-TDDFTНетДаНетНетНет

GAMESS (США) может выполнять несколько общих вычислений вычислительной химии , включая метод Хартри-Фока , теорию функционала плотности (DFT), обобщенную валентную связь (GVB) и многоконфигурационное самосогласованное поле (MCSCF). Корреляционные поправки после этих вычислений SCF можно оценить с помощью конфигурационного взаимодействия (CI), теории возмущений Меллера-Плессета второго порядка (MP2) и теории связанных кластеров (CC). Эффект растворителя можно рассмотреть с помощью квантовой механики и молекулярной механики через дискретные эффективные потенциалы фрагментов или модели континуума (такие как PCM). Релятивистские поправки можно рассчитать, включая скалярные члены Дугласа-Кролла третьего порядка.

Программа GAMESS (США) обладает приближенными методами Resolution-of-the-Identity (RI), которые снижают общую стоимость метода путем проецирования тензора ERI на три центральные матрицы. Приближение RI было применено к методам MP2 и CCSD(T) соответственно. Коды RI-MP2 и RI-CC извлекают выгоду из модели параллелизации MPI/OpenMP, что обеспечивает отличное масштабирование и быстрые вычисления.

GAMESS (США) также имеет ряд методов фрагментации, которые позволяют пользователю нацеливаться на более крупные молекулярные системы путем разделения большой молекулы на более мелкие, более осуществимые фрагменты. Примерами являются метод фрагментной молекулярной орбитали (FMO), метод эффективного фрагментного потенциала (EFP) и метод эффективной фрагментной молекулярной орбитали (EFMO).

Программное обеспечение GAMESS (США) также предоставляет комплексную методику анализа связей, основанную на анализе квазиатомных орбиталей (QUAO), предложенном профессором Клаусом Рюденбергом. Анализ QUAO обеспечивает квазиатомную перспективу связывающих молекулярных орбиталей в молекулах. Это ориентированные орбитали, которые показывают направление связи. QUAO характеризуются их порядком связи (BO), кинетическим порядком связи (KBO), который является мерой прочности связи, и их числом занятости. Анализ QUAO позволяет пользователям изучать модели связей в молекулах или малых и средних размеров с высокой степенью точности.

Хотя программа не выполняет молекулярную механику напрямую , она может выполнять смешанные квантово-механические и молекулярно-механические расчеты через эффективные потенциалы фрагментов или через интерфейс с кодом Tinker . Метод фрагментных молекулярных орбиталей может использоваться для обработки больших систем путем их разделения на фрагменты.

Его также можно объединить с программами валентных связей VB2000 и XMVB, а также с программой анализа популяции естественных орбиталей связей (NBO).

Входные файлы используют схему на основе ключевых слов. Например, $CONTRL SCFTYP=ROHF MAXIT=30 $END, что указывает, что часть кода SCF должна выполнить ограниченный расчет Хартри-Фока с открытой оболочкой (ROHF) и выйти, если результат не сходится за 30 итераций. Вывод находится в текстовом файле на английском языке. [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Young, David C. (2001). "Appendix AA2.3 GAMESS". Вычислительная химия: практическое руководство по применению методов к проблемам реального мира . Wiley-Interscience. стр. 335. doi :10.1002/0471220655. ISBN 978-0-471-33368-5.
  2. ^ Шмидт, Майкл В.; Болдридж, Ким К.; Боатц, Джерри А.; Элберт, Стивен Т.; Гордон, Марк С.; Дженсен, Ян Х.; Косеки, Широ; Мацунага, Никита; Нгуен, Киет А.; Су, Шуджун; Виндус, Тереза ​​Л.; Дюпюи, Мишель; Монтгомери, Джон А. (1993). "Общая атомная и молекулярная электронная структурная система". Журнал вычислительной химии . 14 (11): 1347–1363. doi :10.1002/jcc.540141112. S2CID  3358041.. Одна из самых цитируемых статей по химии.
  3. ^ Гордон, Марк С.; Шмидт, Майкл В. (2005). «Достижения в теории электронной структуры: GAMESS десятилетие спустя» (PDF) . В Dykstra, CE; Frenking, G.; Lim, KS; Scusaria, GE (ред.). Теория и применение вычислительной химии, первые 40 лет . Амстердам: Elsevier. стр. 1167–1189. doi :10.1016/B978-044451719-7/50084-6. ISBN 978-0-444-51719-7. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-04-13.
  4. ^ Шмидт, Майкл В.; Болдридж, Ким К.; Боатц, Джерри А.; Дженсен, Ян Х.; Косеки, Широ; Гордон, Марк С.; Нгуен, Киет А.; Виндус, Тереза ​​Л .; Элберт, Стивен Т. (1990). "Общая атомная и молекулярная электронная структурная система (GAMESS)". Бюллетень QCPE . 10 : 52–54. ISSN  0889-7514. OCLC  7963600.
  5. ^ По состоянию на декабрь 2014 года в коде GAMESS указаны следующие участники: Майкл В. Шмидт, Кимберли К. Болдридж, Джерри А. Боатц, Стивен Т. Элберт, Марк С. Гордон , Ян Х. Дженсен, Широ Косеки, Никита Мацунага, Кит А. Нгуен, Шуджун Дж. Су, Тереза ​​Л. Виндус, Мишель Дюпюи, Джон А. Монтгомери, Ивана Адамович, Кристин Эйкенс, Юрий Алексеев, Пуджа Арора, Андрей Асадчев, Роб Белл, Прадипта Бандиопадьяй, Джонатан Бенц, Бретт Боде, Курт Брорсен, Калеб Карлин, Галина Чабан, Вэй Чен, Чеол Хо Чой, Пол Дэй, Альберт Дефуско, Нуван Десильва, Тим Дадли, Дмитрий Федоров, Грэм Флетчер, Марк Фрайтаг, Курт Глеземанн, Дэн Кемп, Грант Меррилл, Нориюки Минезава, Джонатан Маллин, Такеши Нагата, Шон Недд, Хизер Нетцлофф, Босилька Негич, Райан Олсон, Майкл Пак, Спенсер Прюитт, Люк Роскоп, Джим Шумейкер, Людмила Слипченко, Тони Смит, Саром Сок, Цзе Сон, Тецуя Такэцугу Саймон Уэбб, Пэн Сюй, Сухэнг Ю, Федерико Захариев, Джо Иванич, Аарон Уэст, Лаймутис Битаутас, Клаус Рюденберг, Кимихико Хирао, Такахито Накадзима, Такао Цунеда, Мунеаки Камия, Сусуму Янагисава, Киёси Яги, Махито Тиба, Сейкен Токура, Наоаки Каваками, Фрэнк Дженсен, Висвалдас Кайрис, Хуэй Ли, Уолт Стивенс, Дэвид Гармер, Бенедетта Менуччи, Якопо Томази, Генри Курц, Пракашан Корамбат, Тоби Цзэн, Мариуш Клобуковски, Марк Спэкман, Хироаки Умеда, Кадзуо Китаура, Кароль Ковальски, Марта Влох, Джеффри Гур, Джесси Лутц, Вэй Ли, Петр Пьечух , Моника Мюзиал, Станислав Кучарски, Оливье Кине, Бенуа Шампань, Бернар Киртман, Казуя Ишимура, Мичио Катуда, Сигэру Нагасе, Анна Помогаева, Дэн Чипман, Харуюки Накано, Фэн Лонг Гу, Яцек Корховец, Марцин Маковски, Юрико Аоки, Хиротоши Мори, Эйсаку Миёси, Цветелин Иорданов, Чет Свалина, Джонатан Сконе, Шэрон Хаммес-Шиффер, Масато Кобаяши, Томоко Акама, Цугуки Тома, Такеши Ёсикавам Ясухиро Икабата, Хироми Накаи, Шухуа Ли, Пейфэн Су, Деджун Си, Нандун Телламурег, Яли Ван, Хуэй Ли, Роберто Певерати, Ким Болдридж, Мария Барыш, Каспер Стейнманн, Хироя Наката, Ёсио Нишимото, Стефан Ирле .
  6. ^ Gordon Research Group. «Руководство GAMESS (Введение)» (PDF) .
  7. ^ "Gordon Group/GAMESS Домашняя страница". www.msg.chem.iastate.edu .
  8. ^ Gordon Research Group. «Руководство GAMESS (Вход)» (PDF) .
  • Официальный сайт
  • Группа Google GAMESS
  • Блог Яна Йенсена с некоторыми обучающими материалами по GAMESS
  • Документация GAMESS-US
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=GAMESS_(US)&oldid=1242833190"