Контрольная работа метод координат 11 класс атанасян: Контрольные работы по геометрии 11 класс Атанасян Л.С.

Определение обобщенных внутренних координат | Gaussian.com

В этом разделе обсуждается задание обобщенных внутренних координат (GIC) во входных файлах Гаусса. У GIC есть много потенциальных применений: определение дополнительных координат, значения которых сообщаются во время оптимизации геометрии, замораживание различных структурных параметров во время оптимизации молекулярной системы, определение параметров, по которым выполняется сканирование, определение ограничений для оптимизации геометрии на основе структурных параметров или сложных взаимосвязей. между ними, запрашивая расчет частей Гессе и другие цели.

Раздел ввода GIC отделяется от предыдущего ввода пустой строкой. В нем есть одна или несколько строк, содержащих определения координат, выражения или отдельные параметры. Вот простая секция ввода GIC для воды, иллюстрирующая некоторые из возможных функций:

R (1,2) Определите координату длины связи для атомов 1 и 2
Bond2 = R [1,3] Определите другую координату длины облигации с именем Bond2.
HOH (стоп-кадр) = A (2,1,3) Определите ограничение оптимизации: координату угла связи с именем HOH (∠2-1-3)
 

Для оптимизации эти координаты приведут к тому, что валентный угол останется фиксированным на его начальном значении, а два связующих расстояния будут оптимизированы.

Базовая форма координаты следующая:

 метка (параметры) = выражение 

Все компоненты не являются обязательными. В предыдущих примерах все компоненты присутствовали только в третьей строке. Первая строка содержала только выражение координат, а вторая строка также содержала метку без параметров. Обратите внимание, что параметры также могут быть размещены после выражения:

 HOH = A (2,1,3) Заморозить 

Метки — это присвоенные пользователем идентификаторы для координаты.Они не чувствительны к регистру. Ярлыки многие содержат буквы и цифры, но должны начинаться с буквы. Если метка не указана, программа будет назначать универсальный (например, R1, R2, A1 и т. Д.). При желании после метки может быть включен список параметров, разделенных запятыми в скобках. Обратите внимание, что квадратные скобки или фигурные скобки могут быть заменены круглыми скобками в любом месте определения координат.

Параметры конструкции

Координаты определяются выражениями. Простейшие выражения просто идентифицируют конкретный структурный параметр в молекуле, используя следующие конструкции.Обратите внимание, что звездочка может использоваться как подстановочный знак для любого номера атома (см. Примеры).

R (i, j)

Определите координату связи между атомами i и j. B, Bond и Stretch являются синонимами R

А (i, j, k)

Задайте нелинейную угловую координату, включающую атомы i, j и k, где вершина угла находится в атоме j. Угол и Изгиб являются синонимами A.

Д (i, j, k, l)

Определите двугранный угол между плоскостью, содержащей атомы i, j и k, и плоскостью, содержащей атомы j, k и l.Двугранный и Крученый — синонимы D.

L (i, j, k, l, M)

Задайте координату линейного изгиба, включающую атомы i, j и k, где вершина угла находится в атоме j. Linear и LinearBend являются синонимами L.

Определение линейного изгиба состоит из двух компонентов, обозначенных значениями M -1 и -2 для первого и второго компонентов, соответственно (другие значения не допускаются). Линейный изгиб задается путем определения двух его ортогональных направлений. Их можно указать двумя способами:

• Для нелинейной молекулы с более чем 3 атомами можно использовать четвертый атом, который не образует линейный угол с i, j и k в любой комбинации.В этом случае l можно установить равным его номеру атома. Например, следующее может использоваться для задания линейного изгиба с участием атомов 1, 2 и 3 с использованием атома 6 для определения двух ортогональных направлений:

  L (1,2,3,6, -1)
  L (1,2,3,6, -2) 

  Если l установлено на -4, то четвертый атом будет определяться автоматически на основе геометрии молекулы.

• Другой метод — спроецировать линейный изгиб на одну из осевых плоскостей системы координат: значения -1, -2 и -3 для l определяют плоскости YZ, XZ и XY (соответственно).Значение 0 также может использоваться для запроса автоматического определения соответствующей плоскости:

  L (1,2,3,0, -1)
  L (1,2,3,0, -2) 

X (i)

Определите декартову координату x для атома i. Декартово (i, -1) и декартово (i, X) являются синонимами, а декартово может быть сокращено как Cart.

Y (i)

Определите декартову координату y для атома i. Декартово (i, -2) и декартово (i, Y) являются синонимами, а декартово может быть сокращено как Cart.

Z (i)

Определите декартову координату z для атома i.Декартово (i, -3) и декартово (i, Z) являются синонимами, а декартово может быть сокращено как Cart.

XCntr (список атомов)
YCntr (список атомов)
ZCntr (список атомов)

Задайте декартовы координаты x, y или z для геометрического центра (центроида) молекулярного фрагмента, содержащего указанные атомы. Список атомов — это список номеров и / или диапазонов атомов, разделенных запятыми. Например, XCntr (1,12-15,27) определяет координату x фрагмента, содержащего атомы 1, 12, 13, 14, 15 и 27. Если список атомов опущен, по умолчанию используется вся молекула.

DotDiff (i, j, k, l)

Определите скалярное произведение (a · b) двух векторов разности декартовых координат a и b для атомов i, j, k и l, определенных как a = (X _i –X _j , Y _i –Y _j , Z _i –Z _j ) и b = (X _k –X _l , Y _k –Y _l , Z _k –Z _l ).

Составные выражения

Сложные выражения могут быть построены путем объединения нескольких элементов с использованием одной или нескольких математических операций.Аргумент (ы) A и B могут быть метками ранее определенной координаты, допустимого выражения GIC или даже констант (целых или с плавающей запятой). Имена операций не чувствительны к регистру. Доступны следующие операции:

• Квадратный корень: КОРЕНЬ (A).
• Мощность e: EXP (A) для e ^A .
• Тригонометрические функции: SIN (A), COS (A), TAN (A).
• Обратный косинус: ARCCOS (A).
• Дополнение: A + B
• Вычитание: A – B
• Умножение: A * B
• Отдел: A / B
• Возведение в степень: A ** n для A ⁿ (n — целое число).п также принимается.

Вот несколько простых примеров, которые определяют симметризованные связи ОН в воде:

R12 (неактивен) = B (1,2)
R13 (неактивный) = B (1,3)
RSym = (R12 + R13) / КОРЕНЬ (2)
RASym = [Связь (1,2) - Связь (1,3)] / SQRT (2)
 

Первые две координаты устанавливаются как неактивные, поскольку они являются промежуточными, не предназначенными для использования при оптимизации. Строка 3 иллюстрирует выражение с использованием ранее определенных меток, а строка 4 показывает использование литеральных выражений с операторами.Обратите внимание, что аргументом функции квадратного корня является константа 2.

Опции

Список параметров, разделенных запятыми, может следовать за меткой координат, заключенной в круглые скобки. В качестве альтернативы варианты могут следовать за выражением, отделенные от него и друг от друга пробелами. Все параметры нечувствительны к регистру.

В целях оптимизации геометрии координата может быть обозначена как:

• Активно: координата является частью списка внутренних координат, используемых при оптимизации геометрии.Напротив, неактивные координаты не входят в набор, используемый для оптимизации геометрии. По умолчанию активные координаты разморожены: разрешено изменять значение (см. Следующий пункт).
• Заморожено: координата, значение которой остается постоянным в ходе оптимизации геометрии. Значения активных незамороженных координат изменяются во время оптимизации геометрии. Статус замороженного или размороженного неактивных координат не имеет значения во время оптимизации.

В нижеследующих описаниях «уже существующие» координаты относятся к ранее определенным координатам с той же меткой или тем же выражением значения.Такие координаты могли быть определены ранее во входном потоке или извлечены из файла контрольной точки из предыдущего задания.

Активный

Если указанная координата еще не существует, создайте новую координату, определенную данным выражением, и отметьте ее как активную и незамороженную. Если координата была определена ранее, отметьте ее как активную и незамороженную (независимо от ее предыдущего статуса). Это значение по умолчанию. Активировать, Добавить и Построить — синонимы Активного. Может быть сокращено до A, если указано после выражения.

Замороженные

Создайте координату, определяемую выражением, если она не существует, и отметьте координату как активную для оптимизации геометрии и зафиксируйте ее на текущем значении.
Freeze является синонимом Frozen. Может быть сокращено до F, если указано после выражения.

Неактивный

Если координата еще не существует, создайте новую координату, определенную выражением, и отметьте ее неактивной. Если координата с данной меткой или для данного выражения уже построена и помечена как активная (замороженная или размороженная), то удалите ее из оптимизации геометрии, отметив ее как неактивную.Удалить является синонимом неактивного. Может быть сокращено до R, если указано после выражения.

Убить

Удалите координату из списка внутренних координат, используемых при оптимизации геометрии, вместе со всеми зависимыми координатами, отметив их все как неактивные. Зависимые координаты включают любую координату, которая зависит от тех же атомов, что и данная координата. Например, R (1,5) Kill приведет к удалению координаты R (1,5) — межъядерного расстояния между атомами 1 и 5, а также валентных углов, двугранных углов и любой другой координаты, которая зависит от декартовой системы координат. координаты атомов 1 и 5 в сочетании с другими атомами в молекуле.RemoveAll является синонимом слова «убить». Может быть сокращено до K, если указано после выражения.

Только для печати

Включите начальное значение координаты в исходную геометрию в выходной файл Гаусса, а затем отметьте его как неактивное.

Изменить

Метка должна быть включена в спецификацию координат для этой опции. Он заменяет старую координату указанной меткой новым выражением и помечает недавно измененную координату как активную и незамороженную.

Разница

Вычислить числовые вторые производные для строки и столбца исходного гессиана, соответствующего этой координате. Может быть сокращено до D, если указано после выражения.

FC = x

Измените диагональный элемент для данной координаты в исходном гессиане на x, число с плавающей запятой в атомных единицах. ForceConstant — это синоним FC.

Значение = x

Установить начальное значение для данной внутренней координаты x, значение с плавающей запятой.Единицы для значения соответствуют гауссовой программе, как определено ключевым словом Units (по умолчанию ангстремы или градусы). Текущие декартовы координаты будут скорректированы для максимального соответствия этому значению. Эту опцию следует использовать осторожно и экономно. Гораздо проще и надежнее установить желаемую исходную молекулярную структуру в графической среде, такой как GaussView.

StepSize = x, NSteps = n

Эти параметры используются для задания сканирования поверхности с ослабленной потенциальной энергией, в котором координата увеличивается на x в общей сложности n раз, а ограниченная оптимизация выполняется из каждой результирующей начальной геометрии.x должно быть положительным числом с плавающей запятой в атомарных единицах, N должно быть целым числом> 1. Когда эти параметры следуют за выражением, разделяющую их запятую следует заменить пробелом.

Мин. = Мин., Макс. = Макс.

Этот параметр используется в сочетании с активным, фиксированным или неактивным. Он добавляет, замораживает или делает неактивной координату, если ее значение удовлетворяет условию min≤value≤max. min и max — числа с плавающей запятой в единицах, определяемых Единицами (по умолчанию ангстремы или градусы).Если Min или Max опущены, условие становится value≤max или min≥min соответственно. Когда эти параметры следуют за выражением, запятую следует заменить пробелом.

Только действие Если условие

действие, если не условие

Эти параметры обеспечивают операции с условными координатами. Их можно размещать только после выражения, определяющего текущую координату. Действие может быть активным, замороженным или неактивным. Условие — это метка или выражение для другой координаты.Указанное действие будет выполнено для текущей координаты, если координата, указанная в условии, активна для OnlyIf или неактивна для IfNot. Обратите внимание, что условный тест применяется только к действию, указанному перед параметром, а не к другим параметрам, которые могут присутствовать в спецификации координат.

Автономные опции

Следующие параметры не зависят от определений координат и применяются глобально. Они должны быть указаны отдельно в строке ввода.

FreezeВсе

Зафиксировать все ранее добавленные внутренние координаты как активные.

Разморозить все

Разморозить все внутренние координаты, ранее добавленные как активные замороженные.

RemoveAll

Удалить / деактивировать все внутренние координаты, ранее добавленные как активные (замороженные или размороженные).

Atom i действие

Применить указанное действие к декартовым координатам атома i. Если i — звездочка, действие применяется ко всем атомам.Действие может быть одним из Активно, Заморозить, Разморозить, Удалить (сделать неактивным), Удалить все и XYZOnly. Эти параметры определены выше; XYZOnly говорит, что нужно удалить все внутренние координаты, зависящие от атома i, но добавить / сохранить координаты этого атома. Действие по умолчанию — Активно.

Примеры

В следующем примере обрабатываются некоторые автоматически сгенерированные координаты, определяются некоторые новые, а затем используются подстановочные знаки для удаления координат, связанных с конкретными атомами:

R (5,9) заморозить Расстояние замораживания R (5,9).R (8,9) Добавить новую активную координату R (8,9) с меткой по умолчанию.
Ang189 = A (1,8,9) Добавьте новую активную координату A (1,8,9), помеченную как Ang189.
R10 (удалить) Удалите координату, помеченную R10.
Dih6123 (remove) = D (6,1,2,3) Если D (6,1,2,3) существует, удалите координату.
Dis79 (freeze) = R (7,9) Закрепите координату R (7,9): если она новая, то пометьте ее как Dis79; если он уже существует, сохраните старую метку.
G1 = (R16 + R19) * 0.529177 Добавьте новую координату G1.
Ang189a (изменить) = cos (g2) * 57.29577951 Изменить определение координаты Ang189a.
R (11, *) remove Удаляет расстояния между атомом 11 и любым другим атомом.
D (*, 1,17, *) remove Удалите все двугранные, образованные вокруг связи 1-17.
 

Обратите внимание, что если указанная координата уже существует, то добавление записи приведет к ошибке (например, строки 1-3 выше).

В следующем примере сначала определяются центроиды двух фрагментов.Затем он определяет расстояние между фрагментами как координату оптимизации:

Определите центр фрагмента 1, но не включайте его в оптимизацию.
XC1 (Неактивно) = XCntr (1-10)
YC1 (Неактивный) = YCntr (1-10)
ZC1 (Неактивно) = ZCntr (1-10)
Определите центр фрагмента 2, но не включайте его в оптимизацию.
XC2 (Неактивно) = XCntr (11-21)
YC2 (Неактивный) = YCntr (11-21)
ZC2 (Неактивный) = ZCntr (11-21)
Определите расстояние F1-F2 и включите его в оптимизацию.2] * 0,529177
 

В следующем примере запрашивается расслабленное сканирование PES по той же координате:

F1F2 (NSteps = 10, StepSize = 0,2)
 

В следующем примере удаляется угловая координата, созданная по умолчанию, если ≥179,9 °, заменяя линейный изгиб:

A (1,2,3) Remove Min = 179.9 Удалите угловую координату, если она слишком велика.
L (1,2,3,0, -1) Добавить IfNot A (1,2,3) Добавлять линейный изгиб, только если угловая координата не активна.
L (1,2,3,0, -2) Добавить, если не A (1,2,3)
 

В следующем примере удаляется угловая координата, если она меньше указанного значения, для соответствующей силовой константы устанавливается значение 0.2 а.е. Последнее применяется всякий раз, когда это необходимо: поскольку исходная силовая константа и используемая силовая постоянная должны быть переменными, должны быть повторно активированы. Вторая строка указывает силовую постоянную для координаты связи:

A (1,2,3) Remove Min = 3,139847 ForceConstant = 0,2
R (1,2) FC = 0,5
 

В следующем примере задаются силовые постоянные для различных координат. Он также деактивирует координаты угла связи ≥ 179,8 °:

R (1, *) FC = 0,8
D (*, 4,5, *) FC = 0.4
А (*, 1, *) FC = 0,5
A (*, *, *) R Мин. = 179,8
 

Ограничения GIC в текущей реализации

В текущей реализации GIC могут успешно использоваться для многих целей, включая ограничения оптимизации и сканирование PES. Однако существуют потенциальные проблемы с активными составными координатами, включая несколько двугранных углов. Как правило, координаты, состоящие из комбинаций расстояний связи и валентных углов, должны работать хорошо. Также поддерживаются простые двугранные углы.Сложные выражения, включающие несколько двугранных углов, приемлемы для замороженных координат и для сканирования PES. Однако их следует избегать как активных координат оптимизации.

При оптимизации без GIC или при использовании GIC только с регулярными двугранными углами программа заботится о периодичности этих координат. Например, при принятии решения о том, является ли шаг в геометрии слишком большим и его необходимо уменьшить, он распознает, что изменение значения с 1 градуса до 359 градусов на самом деле является изменением на -2 градуса, а не на 358 градусов.Точно так же при численном дифференцировании сил для обновления гессиана необходимы смещения между геометриями во внутренних координатах, и учитывается периодичность. Проблема может возникнуть, когда GIC представляет собой комбинацию частей, для которых важна такая периодичность, обычно комбинации нескольких двугранных углов. Например, рассмотрим эти GIC:

D1 = D (1,2,3,4)
D2 = D (5,6,7,8)
V1 = D1 + 2 * D2
 

D1 и D2 — двугранные углы, но они являются промежуточными и не используются в качестве переменных при оптимизации.Их периодичность в настоящее время не распознается в составной координате V1. Предположим, что они имеют значения 1 и 2 градуса в одной геометрии и 1 и 359 градусов в другой. Изменение в переменной оптимизации V1 должно быть 0 + 2 * (- 3) = -6 градусов, но на самом деле это 0 + 2 * (357) = 714 градусов, что выглядит огромным изменением. Это приведет к очень плохой работе алгоритма оптимизации. V1 не является простой периодической функцией; необходимо применять периодичность к его составным частям по мере ее вычисления, что не выполняется в текущей реализации GIC.

GIC Units в гауссовском выводе

Значения GIC, определяемые как чистые расстояния и углы (включая валентные углы, линейные изгибы и двугранные углы / кручения), вычисляются из декартовых координат в атомных единицах (Бора) и сохраняются внутри в Бора и радианах. Однако для удобства пользователя они выражаются как обычно в Ангстремах и градусах в гауссовых выходных данных. В случае общего GIC (т. Е. Когда GIC не является чистой декартовой координатой, связующим расстоянием или углом), значение GIC вычисляется как функция декартовых координат и связующих расстояний в Боре и углов в радианах в сочетании с необязательными константы в пользовательских единицах.Такие общие значения GIC (обозначенные как GIC) вычисляются, сохраняются и выводятся в одних и тех же единицах измерения: т. Е. Если GIC представляет собой комбинацию связей или комбинацию валентных углов, тогда произвольные единицы становятся Боровскими для связей и радианами для углы.

Использование ввода ModRedundant Format

Модификации GIC могут быть прочитаны с использованием формата ModRedundant из текущего внутреннего алгоритма координат. Однако старый формат доступен только с GIC, которые включают только чистые расстояния связи, валентные углы или торсионные углы.Кроме того, старый формат и новый формат GIC, описанные выше, нельзя смешивать вместе в одном разделе ввода.

Последнее обновление: 23 апреля 2020 г. [G16 Rev. C.01]

Новые координаты вращением осей Калькулятор

[1] 2020/10/02 06:24 Мужчина / До 20 лет / Начальная школа / Младший школьник / Очень /

Цель использования

Школьные викторины

[2] 2020/10/02 02:30 Женский / Моложе 20 лет / Начальная школа / Младший школьник / Не совсем /

Цель использования

Школа Homeowrk

Комментарий / Запрос

Я хочу быть в состоянии понять, к чему я склонен.

[3] 2020/09/28 02:14 Мужчина / До 20 лет / Старшая школа / Университет / аспирант / Немного /

Цель использования

Школьная работа

Комментарий / запрос

добавьте вариант по часовой стрелке / против часовой стрелки

[4] 2020/08/18 17:44 Мужской / 50-летний уровень / Старшая школа / Университет / Аспирант / Маленький /

Цель использования

Требуется формула для этого, чтобы я мог рассчитать новую ограничивающую рамку

[5] 2020/05/28 23:17 Женщина / Моложе 20 лет / Начальная школа / Ученица неполной средней школы / Очень /

Цель использования

Та же девушка из прошлого, но я бы хотел, чтобы она делала только одно — против часовой стрелки.

Комментарий / запрос

У вас должна быть возможность вращать против часовой стрелки.

[6] 2020/05/28 23:09 Женский / До 20 лет / Начальная школа / Неполная средняя школа / Очень /

Цель использования

Математика для 8-го класса Я на продвинутом уровне и запутался, это очень полезно.

[7] 2020/05/15 05:22 Мужской / Моложе 20 лет / Старшая школа / Университет / аспирант / Очень /

Цель использования

Использовал на IXL / Домашнее задание.

Комментарий / запрос

Это лучший инструмент, когда-либо существовавший, требует меньше размышлений, и если вам интересно, как изменить его с часовой стрелки на против часовой стрелки, просто добавьте минус к своим градусам. (EX, -270)

[8] 2020/05/08 23:20 Мужчина / До 20 лет / Начальная школа / Младший школьник / Полезно /

Цель использования

Домашнее задание

[9] 2020/04/21 03:12 Мужчина / До 20 лет / Начальная школа / Ученик неполной средней школы / Немного /

Комментарий / Запрос

Как вы вращаетесь вокруг исходной точки

[ 10] 2020/04/10 00:11 Женский / До 20 лет / Старшая школа / Университет / Аспирант / Очень /

Цель использования

Домашнее задание

Комментарий / Запрос

Привет! Я вижу много вопросов о том, когда вращать по часовой стрелке и против часовой стрелки, и у меня есть ваш ответ.Когда вы считаете квадранты координатной плоскости, вы считаете против часовой стрелки. Таким образом, все ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ число градусов должно идти против часовой стрелки при вращении. Когда у вас ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ количество градусов, вы пойдете по часовой стрелке. Так что помните, ПОЛОЖИТЕЛЬНО: ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ; ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ: ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ.

Оптимизация | Gaussian.com

Опции

Опции для изменения начальной геометрии

ModRedundant

За исключением случая, когда он сочетается с опцией GIC (см. Ниже), опция ModRedundant добавит, удалит или изменит избыточные определения внутренних координат (включая информацию о сканировании и ограничениях) перед выполнением вычисления. Эта опция требует отдельной секции ввода после спецификации геометрии; при использовании вместе с QST2 или QST3 входная секция ModRedundant должна соответствовать каждой спецификации геометрии.AddRedundant является синонимом ModRedundant.

Строки в секции ввода ModRedundant используют следующий синтаксис:

[Тип] N1 [N2 [N3 [N4]]] [A | F]
[Тип] N1 [N2 [N3 [N4]]] B
[Тип] N1 [N2 [N3 [N4]]] K | р
[Тип] N1 [N2 [N3 [N4]]] D
[Тип] N1 [N2 [N3 [N4]]] Диаг-элемент H
[Тип] N1 [N2 [N3 [N4]]] S nsteps шаг
 

N1, N2, N3 и N4 — номера атомов или подстановочные знаки (обсуждаются ниже). Нумерация атомов начинается с 1, и любые фиктивные атомы не учитываются.

За номерами атомов следует односимвольная кодовая буква, указывающая на изменение координат, которое необходимо выполнить; код действия иногда сопровождается дополнительными обязательными параметрами, как указано выше. Если код действия не указан, действие по умолчанию — добавить указанную координату. Доступные коды действий:

Звездочка (*) вместо номера атома указывает на подстановочный знак. Вот несколько примеров использования подстановочных знаков:

По умолчанию тип координат определяется числом указанных атомов: декартовы координаты для 1 атома, протяженность связи для 2 атомов, валентный угол для 3 атомов и двугранный угол для 4 атомов. При желании можно использовать тип для обозначения этих и дополнительных типов координат:

См. Примеры использования ModRedundant.

ЧитатьОптимизировать

Прочтите раздел ввода, в котором указывается, какие атомы следует оптимизировать. Список атомов указывается в отдельном разделе ввода (заканчивается пустой строкой). По умолчанию список атомов содержит все атомы в молекуле, если какие-либо атомы не обозначены как замороженные в спецификации молекулы, и в этом случае исходный список атомов исключает их.Если структура считывается из файла контрольной точки, то список оптимизируемых атомов совпадает со списком в файле контрольной точки. ReadOpt и RdOpt — синонимы этой опции. ReadFreeze и RdFreeze — устаревшие синонимы.

Раздел ввода использует следующий формат:

атомы = список [notatoms = список]
 

, где каждый список представляет собой список номеров атомов, диапазонов номеров атомов и / или типов атомов, разделенных запятыми или пробелами. Ключевые слова применяются последовательно.Вот несколько примеров:

Голые целые числа без ключевого слова интерпретируются как номера атомов:

1,3,5 7 Добавляет атомы 1, 3, 5 и 7.

Только для оптимизации ONIOM, блок и неблок могут аналогично использоваться для включения / исключения жестких блоков, определенных в спецификациях молекул ONIOM. Если есть противоречия между атомами, указанными как атомы, и внутри блоков — например, атом включен в блок, но исключен по типу атома — Gaussian 16 генерирует ошибку.

Вы можете начать с пустого списка атомов, поместив noatoms в качестве первого элемента в секции ввода. Например, следующий ввод оптимизирует все неводородные атомы в пределах атомов 1-100 и замораживает все остальные атомы в молекуле:

безатомные атомы = 1-100 условных единиц = H
 

Атомы также могут быть указаны на уровне ONIOM с помощью ключевых слов [not] layer, которые принимают следующие значения: реальный для реальной системы, модель для модельной системы в двухуровневой ONIOM, средний для среднего уровня в трехуровневой ONIOM, и небольшой для модельного слоя 3-х слойного ONIOM.Аналогичным образом атомы могут быть включены / исключены остатком с остатком и без остатка, которые принимают списки названий остатков. Обе пары ключевых слов действуют как сокращенные формы для списков атомов.

Отдельные разделы считываются для каждой геометрии для оптимизации переходного состояния с использованием QST2 или QST3. Имейте в виду, что ввод противоречивых данных — например, различных замороженных атомов для реагентов и продуктов — приведет к непредсказуемым результатам.

NoFreeze

Активирует (размораживает) все переменные, другими словами ничего не замораживает и оптимизирует все атомы.Эта опция полезна при чтении структуры из файла контрольной точки, который содержит замороженные атомы (то есть с Geom = Check). Этот параметр не следует использовать с GIC; вместо этого используйте UnFreezeAll в секции ввода GIC.

Общие процедурные варианты

MaxCycles = N

Устанавливает максимальное количество шагов оптимизации равным N. По умолчанию используется максимум 20 и удвоенное количество используемых избыточных внутренних координат (для процедуры по умолчанию) или удвоенное количество оптимизируемых переменных (для других процедур).

MaxStep = N

Устанавливает максимальный размер шага оптимизации (начальный радиус доверия) равным 0,01 Н Бора или радианам. Значение N по умолчанию — 30.

Перезагрузка

Перезапускает оптимизацию геометрии из файла контрольной точки. В этом случае весь раздел маршрута будет состоять из ключевого слова Opt и тех же параметров, что и для исходного задания (вместе с Restart). Никаких других вводных данных не требуется (см. Примеры).

Начальная гармоника = N

Добавьте гармонические ограничения к исходной конструкции с силовой постоянной N / 1000000 Hartree / Bohr ² .IHarmonic является синонимом этой опции.

ChkHarmonic = N

Добавьте гармонические ограничения к исходной структуре, сохраненной в файле chk, с силовой постоянной N / 1000000 Hartree / Bohr ² . Гармоника — синоним этого варианта.

ReadHarmonic = N

Добавьте гармонические ограничения к структуре, считываемой во входном потоке (во входной ориентации), с силовой константой N / 1000000 Hartree / Bohr ² . RHarmonic — синоним этого варианта.

MaxMicroiterations = N

Разрешить до N микролитров.Значение по умолчанию основано на NAtoms, но составляет не менее 5000. MaxMicro является синонимом этой опции.

NGoUp = N

Opt = NGoUp = N позволяет энергии увеличиваться в N раз, прежде чем алгоритм переключится на выполнение только линейного поиска. Значение по умолчанию — 1, что означает, что только линейный поиск выполняется после второго раза подряд, когда энергия увеличивается. N = -1 принуждает только линейный поиск всякий раз, когда энергия растет.

NGoDown = N

Находясь рядом с седловой точкой, смешайте не более N собственных векторов гессиана с отрицательными собственными значениями, чтобы получился шаг от седловой точки.Значение по умолчанию — 3. N = -1 отключает эту функцию, и алгоритм выполняет только обычный шаг RFO. NoDownHill эквивалентен NGoDown = -1.

MaxEStep = N

При удалении от седловой точки сделайте шаг длиной N / 1000 (по Бору или радианам). По умолчанию N = 600 (0,6) для регулярных оптимизаций и N = 100 (0,1) для расчетов ONIOM Opt = Quadmac.

Опции, связанные с начальными константами силы

Если не указано иное, оптимизация геометрии Берни начинается с первоначального предположения для второй производной матрицы, также известной как гессиан, которая определяется с использованием связности, полученной из атомных радиусов и простого поля валентных сил [Schlegel84a, Peng96].Приближенная матрица улучшается в каждой точке с использованием вычисленных первых производных. Эта схема обычно работает нормально, но в некоторых случаях первоначальное предположение может быть настолько плохим, что оптимизация не может начаться должным образом или тратится много первых шагов на улучшение гессиана, не приближаясь к оптимизированной структуре. Кроме того, для оптимизации переходных состояний необходимы некоторые сведения о кривизне вокруг седловой точки, и всегда необходимо улучшать приблизительный гессиан по умолчанию.

Существует множество опций, которые позволяют получать или вычислять улучшенные силовые постоянные для оптимизации геометрии.Они перечислены после этого предварительного обсуждения.

Есть два других подхода к предоставлению начального гессиана, которые иногда полезны:

• Ввод новых предположений: можно использовать приблизительную матрицу по умолчанию, но с новыми предположениями, считываемыми для некоторых или всех диагональных элементов Гессе. Это указывается во входных данных ModRedundant или в строках определения переменных в Z-матрице. Например:

  1 2 ч 0,55
   

  Буква H указывает на то, что для этой координаты указывается диагональная силовая постоянная и ее значение равно 0.55 Hartree / au ² .

• Вычислить часть или весь гессиан численно: вы можете попросить программу оптимизации вычислить часть второй производной матрицы численно. В этом случае каждая указанная переменная будет изменяться только в одном направлении, а не одновременно вверх и вниз, как это требуется для точного определения силовых постоянных. Полученные в результате вторые производные не так хороши, как те, которые определяются вычислением частоты, но подходят для начала оптимизации.Конечно, это требует, чтобы программа выполнила дополнительный расчет градиента для каждой указанной переменной. Эта процедура запрашивается флагом (D) в строках определения переменных:

  1 2 Д
  1 2 3 Д 

  Этот ввод сообщает программе, что перед выполнением первого шага оптимизации необходимо выполнить три точки: обычная первая точка, геометрия со связью между атомами 1 и 2, слегка увеличенная, и геометрия с углом между атомами 1, 2 и 3, слегка увеличенным. . Программа оценит все силовые константы (по диагонали и вне ее) для связи (1,2) и угла (1,2,3) по трем точкам.Этот параметр доступен только с алгоритмами Берни и EF.

Следующие опции выбирают методы для обеспечения улучшенных силовых постоянных:

Читать FC

Извлечь силовые константы из файла контрольной точки. Обычно это будут окончательные приблизительные силовые константы из оптимизации на более низком уровне или (гораздо лучше) силовые константы, правильно вычисленные с помощью вычисления частоты на более низком уровне (последние намного предпочтительнее первых).

CalcFC

Указывает, что силовые постоянные вычисляются в первой точке с использованием текущего метода (доступен только для HF, CIS, MP2, CASSCF, DFT и полуэмпирических методов).

RCFC

Указывает, что вычисленные силовые константы в декартовых координатах (в отличие от внутренних) из расчета частоты должны считываться из файла контрольной точки. Обычно предпочтительно использовать силовые постоянные, уже преобразованные во внутренние координаты, как описано выше (CalcFC). Однако расчет частоты иногда показывает, что молекуле необходимо искажать, чтобы снизить симметрию. В этом случае нельзя использовать вычисленные силовые константы в терминах старых внутренних координат, и вместо этого используется Opt = RCFC для чтения декартовых силовых констант и их преобразования.Обратите внимание, что декартовы силовые постоянные доступны только в файле контрольной точки после расчета частоты. Вы не можете использовать эту опцию после завершения оптимизации из-за неправильного количества отрицательных собственных значений в приближенной матрице второй производной. В последнем случае вы можете начать с самой последней геометрии и вычислить некоторые производные численно (см. Ниже). ReadCartesianFC — это синоним RCFC.

CalcHFFC

Указывает, что аналитические константы ВЧ-силы должны вычисляться в первой точке.CalcHFFC используется с оптимизацией MP2 и эквивалентен CalcFC для методов DFT, AM1, PM3, PM3MM, PM6 и PDDG.

CalcAll

Указывает, что силовые постоянные должны вычисляться в каждой точке с использованием текущего метода (доступен только для HF, CIS, MP2, CASSCF, DFT и полуэмпирических методов). Обратите внимание, что анализ частоты колебаний автоматически выполняется в конвергентной структуре, а результаты расчета архивируются в виде частотного задания.

RecalcFC = N

Выполните аналитические вторые производные на шаге 1 и на каждом последующем шаге N ^-го во время оптимизации.

VCD

Рассчитайте интенсивности VCD в каждой точке оптимизации Хартри-Фока или DFT Opt = CalcAll.

NoRaman

Указывает, что интенсивности комбинационного рассеяния не должны вычисляться в каждой точке задания Hartree-Fock Opt = CalcAll (поскольку он включает частотный анализ с использованием результатов конечной точки оптимизации). Рамановские интенсивности добавляют 10-20% к стоимости каждой промежуточной второй точки производной. NoRaman используется по умолчанию для других методов, кроме Hartree-Fock.

StarOnly

Указывает, что указанные силовые константы должны оцениваться численно, но не проводить оптимизацию. Обратите внимание, что это не имеет ничего общего с вычислением частот колебаний.

NewEstmFC

Оцените силовые постоянные, используя поле валентных сил. Это значение по умолчанию.

EstmFC

Оцените силовые постоянные, используя старые диагональные предположения. Доступно только для алгоритма Берни.

FCCards

Запросы, которые считывают энергию (хотя значение не используется), декартовы силы и силовые константы из входного потока, как записано Punch = Derivatives.Формат этого ввода:

Силовые постоянные представлены в виде нижнего треугольника: ((F (J, I), J = 1, I), I = 1,3N _атомов ), где 3N _атомов — число декартовых координат.

Опции, связанные с конвергенцией

Эти параметры доступны только для алгоритма Берни.

Плотный

Этот параметр ужесточает ограничения по силам и размеру шага, которые используются для определения сходимости. Оптимизация с Opt = Tight потребует на несколько шагов больше, чем с порогами по умолчанию. Для молекулярных систем с очень малыми силовыми постоянными (низкочастотные колебательные моды) это может быть необходимо для обеспечения адекватной сходимости и надежности частот, вычисляемых на следующем этапе работы. Этот параметр можно использовать только с оптимизацией Берни. Для вычислений DFT также следует указать Int = UltraFine.

ОченьТайт

Чрезвычайно строгие критерии сходимости оптимизации. VTight является синонимом VeryTight. Для вычислений DFT также следует указать Int = UltraFine.

EigenTest

запросов EigenTest и NoEigenTest подавляет проверку кривизны в оптимизации Берни. По умолчанию тест включен только для переходных состояний во внутренних (Z-матрица) или декартовых координатах, для которых это рекомендуется. Иногда оптимизации переходного состояния сходятся, даже если тест не пройден, но NoEigenTest рекомендуется только для тех, у кого большой вычислительный бюджет.

Эксперт

Ослабляет различные ограничения на максимальные и минимальные силовые постоянные и размер шага, установленные программой Берни. Этот вариант может привести к более быстрой сходимости, но довольно опасен. Он используется экспертами в случаях, когда силы и силовые константы сильно отличаются от типичных молекул и Z-матриц, а иногда и в сочетании с Opt = CalcFC или Opt = CalcAll. NoExpert применяет ограничения по умолчанию и используется по умолчанию.

Свободные

Устанавливает для критериев сходимости оптимизации максимальный размер шага, равный 0.01 а.е. и среднеквадратичное значение силы 0,0017 а.е. Эти значения согласуются с ключевым словом Int (Grid = SG1) и могут подходить для начальной оптимизации больших молекул с использованием методов DFT, за которыми должна следовать полная оптимизация сходимости с использованием сетки по умолчанию (Fine). Не рекомендуется использовать отдельно.

Параметры, связанные с алгоритмом

ГЕДИИС

Использовать алгоритм оптимизации GEDIIS. Это значение по умолчанию для минимизации, когда доступны градиенты.

RFO

Запрашивает этап оптимизации рациональной функции [Simons83] во время оптимизации Берни. Это значение по умолчанию для оптимизации переходного состояния (Opt = TS). Это также был алгоритм по умолчанию для минимизации с использованием градиентов в Gaussian 03.

EF

Запрашивает алгоритм следования собственным значениям [