Dalton

< Podręcznik użytkownika KDM < Oprogramowanie KDM < Oprogramowanie naukowe

Dalton
Serwer	Wersja
Nova	2.0
Kontakt
kdm@wcss.pl

Dalton - oprogramowanie do obliczeń kwantowo-chemicznych. Pozwala wyznaczać właściwości molekularne, w tym optyczne i elektryczne (np. liniowe i nieliniowe polaryzowalności) oraz magnetyczne (NMR, podatność magnetyczna). Udostępnia metody obliczeniowe: Hartree-Focka, wielokonfiguracyjną metodę pola samouzgodnionego, sprzężonych klasterów, teorię funkcjonału gęstości (z metodą Kohna-Shama). Jako bazy funkcyjnej program używa funkcji Gaussa (Gaussian type orbitals, GTO).

Licencja

WCSS posiada darmową licencję instytucjonalną na Daltona 2.0.

Użytkownicy korzystający z Daltona zobowiązani są do umieszczenia w publikacjach, wykorzystujących wyniki obliczeń wykonanych przy użyciu tego oprogramowania, cytowania następującej treści:

"DALTON, a molecular electronic structure program, Release 2.0 (2005),

see http://www.kjemi.uio.no/software/dalton/dalton.html "

Korzystanie w WCSS

Dalton w wersji 2.0 jest zainstalowany na klastrze Nova, w katalogu:

/usr/local/dalton-2.0

Dostępna jest wersja sekwencyjna i równoległa programu.

/usr/local/dalton-2.0/bin/dalton.x
/usr/local/dalton-2.0/bin/dalpar.x

Obydwie wersje skompilowane są kompilatorem Intela, z użyciem bibliotek MKL. Wersja równoległa jest dodatkowo skompilowana z bibliotekami MVAPICH.

Uruchamianie

Przygotowanie środowiska i uruchomienie aplikacji:

> module load dalton
> dalton

Dalton do obliczeń potrzebuje zbioru instrukcji (plik .dal) oraz danych (plik .mol). Uruchomienie obliczeń dla przykładowych plików calc.dal i h2o.mol:

 > dalton calc h2o

Jeśli obydwa pliki mają tę samą nazwę bazową, np. calc_h2o.dal i calc_h2o.mol, program można uruchomić następująco:

> dalton calc_h2o

Wstawianie do kolejki

Zadania obliczeniowe należy wstawiać do kolejki, korzystając z polecenia:

sub-dalton plik.dal plik.mol wielkosc_pamieci_w_MB [kolejka] [liczba_procesorow]

Gdzie:

• plik.dal - plik wejściowy z instrukcjami
• plik.mol - plik wejściowy z danymi
• wielkosc_pamieci_w_MB - całkowity rozmiar pamięci RAM dla zadania. Ponieważ część pamięci zużywana jest przez binaria programu, jako pamięć roboczą (zmienna środowiskowa WRKMEM) skrypt przekazuje do Daltona 90% podanego rozmiaru pamięci.
• kolejka - parametr opcjonalny, kolejka PBS, do której ma zostać wstawione zadanie, wartość domyślna: normal.
• liczba_procesorow - parametr opcjonalny, liczba procesorów dla zadania, wartość domyślna: 1 CPU, może przyjmować wartości 1,2 lub wielokrotność 4.

Obliczenia równoległe

Dalton w wersji równoległej korzysta z MVAPICH (procesy komunikują się przez sieć InfiniBand). Skrypt uruchamiający program używa komendy mpiexec (a nie mpirun). Na klastrze Nova należy korzystać z mpiexec dostępnego w katalogu: /usr/local/bin/mpiexec.

Uruchamianie obliczeń równoległych w kolejce, przykład:

sub-dalton plik.dal plik.mol wielkosc_pamieci_w_MB kolejka liczba_procesorow
sub-dalton calc.dal h2o.mol 4000 parallel 2

Do wykonania obliczeń równoległych potrzebne są odpowiednio przygotowane pliki wejściowe.

Przykładowy plik .dal

**DALTON INPUT
.OPTIMIZE
.PARALLEL
**WAVE FUNCTION
.DFT
 B3LYP
**END OF INPUT

Przykładowy plik .mol

BASIS
cc-pVTZ
arbitrary text in here
arbitrary text in here
Atomtypes=1
Charge=1.0 Atoms=2
H        0.0   0.0   0.0
H        0.0   0.0   2.0

Warto zauważyć, że implementacja paradygmatu master/slave w Daltonie sprawia, że proces główny (master) wykonuje fragmenty sekwencyjne programu i odpowiada za rozdział zadań między procesy slave, dlatego wykonuje niewiele obliczeń w porównaniu z procesami slave.

Wyniki testów

Program został przetestowany zestawem testów (ok. 220) dostarczanych razem ze źródłami.

Testy, które nie wykonały się poprawnie:

energy_restart geoopt_constrain1a geoopt_constrain1b geoopt_exci2 geoopt_redintmin prop_vibvcd rsp_dresqr walk_gradex

walk_image walk_vibave2 cc_grad cc_grad_ccpt_hf cc_geopt_ccpt_hf cc_geopt_ccpt_h2o energy_corehole geoopt_cartmin

geoopt_redintsad geoopt_symbrk walk_polar2 cc_grad2 cc_geoopt geoopt_prop3 prop_vibana walk_solvmag

Dokumentacja

• Strona domowa pakietu
• Manual: PDF