خطاهای گوسین و روش رفع آنها

گوسین (Gaussian) یکی از پرکاربردترین و کاربرپسندترین نرم‌افزارهای محاسبات کوانتومی است. ساده بودن قالب فایل ورودی و تعیین خودکار بسیاری از پارامترها در این نرم‌افزار سبب شده است که گوسین (Gaussian) گزینه اول پژوهشگرانی باشد که تخصص اصلی آن‌ها روش های محاسباتی نیست. بااین‌حال استفاده از گوسین (Gaussian) به راحتی درست کردن آبگوشت نیست که فقط لازم باشد مواد اولیه را در دیگ بریزیم. انجام محاسبه با این نرم‌افزار اغلب با خطاهایی همراه است که کاربر باید برای رفع آن‌ها چاره اندیشی کند. دشواری استفاده از گوسین (Gaussian) با بروز این خطاها آشکار می‌شود. متن پیام های خطا بسیار خلاصه و اطلاعاتی که پیام های خطا درباره منشاء خطا به کاربر می‌دهد بسیار اندک است.

هر چند تعداد خطاهای گوسین (Gaussian) بسیار زیاد است ولی در این متن سعی شده است تا تعدادی از متداولترین خطاها و روش رفع آن‌ها ارائه شود. لازم به ذکر است که این نوشته یک متن بسته نیست. بنابراین درصورتی‌که با خطاهای خارج از این متن برخورد کرده‌اید می توانید در قسمت دیدگاه ها آن را بیان کنید تا به متن مقاله اضافه شود.

ریستارت کردن محاسبات در گوسین

مکانیک کوانتوم توانایی بسیار بالایی برای پیش‌بینی خواص ساختارهای مولکولی دارد بااین‌حال استفاده از مکانیک کوانتوم برای حل مسائل نیازمند انجام محاسبات پیچیده و پرهزینه‌ است. حجم این محاسبات با افزایش تعداد الکترون‌ها و بزرگ‌تر شدن مجموعه توابع پایه مورداستفاده به‌سرعت و به‌صورت نمایی افزایش می‌یابد. یک محاسبه ساختار الکترونی بر روی ترکیبی با تعداد زیادی اتم ممکن است تا چندین ماه طول بکشد. در طول این مدت به دلایل مختلف ممکن است محاسبه به‌صورت ناتمام قطع شود. چنین حالتی بسیار درد آورد خواهد بود اگر کاربر مجبور باشد چنین محاسبه ای را از ابتدا شروع کند. خوشبختانه در اکثر نرم‌افزارهای محاسباتی تسهیلاتی برای ریستارت کردن محاسبات وجود دارد. با توجه به پرسش‌های بسیاری که درباره ریستارت کردن نرم‌افزار محاسباتی گوسین از من پرسیده شده، تصمیم گرفتم تا در این مقاله به‌صورت اختصاصی به این موضوع بپردازم.

آموزش ساخت ورودی برای نرم افزار محاسباتی گوسین

نرم افزارهای محاسبات علمی به رغم اینکه بسیار پیچیده و متشکل از هزاران خط کد هستند، ظاهر بسیار ساده ای دارند. برخلاف بسیاری از نرم افزارهای متداول مانند نرم افزارهای آفیس، نرم افزارهای طراحی، فتوشاپ و غیره که از تعداد زیادی منو و دکمه تشکیل شده اند، نرم افزارهای محاسباتی فاقد رابط گرافیکی اند (و یا دارای رابط گرافیکی بسیار ساده در برخی از پلت فرمها هستند). تنظیمات و اطلاعات مورد نیاز این نرم افزارها نه از طریق رابط گرافیکی بلکه به وسیله یک فایل ساده متنی به این نرم افزارها منتقل می شود.به صورت کلی انجام یک محاسبه علمی را می توان به سه مرحله تقسیم کرد: 1) ساخت فایل ورودی 2) اجرای دستور محاسبه 3) تفسیر فایل خروجی.فایل ورودی برای هر نرم افزاری دارای قالب (فرمت) خاص خود است و از کلمات کلیدی خاصی تشکیل شده است که به نرم افزار می گوید: برای چه ساختاری، چه محاسبه ای، و به چه نحوی انجام دهد.

در این مقاله و چند مقاله آتی قالب فایل ورودی نرم افزارهای محاسباتی مختلف معرفی خواهد شد. در اولین مقاله از این سری از مقالات ابتدا به سراغ متداول ترین نرم افزار محاسباتی (Gaussian 09)خواهیم رفت.

g09 input