基于密度泛函理论、分子动力学和机器学习的高通量计算

pyjarvis的Python项目详细描述


Jarvis
=


NIST的各种综合模拟联合自动化存储库(Jarvis)是一个使用密度泛函理论、经典力场/分子动力学和机器学习的计算科学综合框架。jarvis大量使用vasp、lammps、
pymatgen、ase和scikit学习包。官方网站:https://jarvis.nist.gov




cosx-x86_64.sh(适用于Mac)
下载32/64位Python 3.6 miniconda exe并安装(适用于Windows)
-现在,让我们为Jarvis创建一个conda环境::

-可以使用以下命令激活"my_jarvis"环境::

source激活my jarvis

-然后,使用以下命令获取jarvis repo::

-安装依赖项::

pip install scipy
pip install scikit learn
pip install pymatgen
pip install monty
-转到jarvis目录并键入::


running the examples
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-lammps example:lammps文件夹中提供了一个铝的示例计算,用于运行EAM计算(https://github.com/usnistgov/jarvis/blob/master/jarvis/lammps/examples/basic_input_output.py)。使用tar-xvzf al03.eam.alloy_nist.tgz解压示例文件夹。根据系统更改run_alloy.py中的"parameters"变量以适应lammps可执行路径inlast.mod和dsiplace.mod路径。目前,晶体结构是从材料工程中获得的,因此mapi_键也需要调整。然后,输入python run_alloy.py,它将在集群上启动作业。创建任何lammps计算时都会创建一个json文件。首先,使用lamps优化几何结构。然后,对称地产生不同的空位,并确定其能量学。从mp下载参考元素并计算其能量,以测量缺陷计算中使用的化学势。在此基础上,建立了米勒指数小于等于3的曲面,并计算了它们的能量。以理想电池为基准计算表面能。最后,用声子包计算声子。我们用ase在声子体和lammps之间建立界面。
-vasp示例:同样,在vasp文件夹(https://github.com/usnistgov/jarvis/blob/master/jarvis/vasp/examples/runstruct_pyvasp.py)中给出了硅的示例计算。输入是一个poscar文件,它已经提供了。在joptb88vdw.py顶部需要调整可执行路径、伪位目录路径和特殊的potcar.yaml路径。master.py可以通过qsub sub.sh.adjust path和sub.sh中的集群细节提交给队列系统。master.py和joptb88vdw.py的内容应该独立于pbs/slurm或任何其他集群。在成功提交sub.sh脚本之后,将生成一系列用于平面波收敛和kpoint收敛的encut和kpoints文件。然后,在主松弛文件中使用力收敛准则对几何体进行优化。主松弛计算中使用的晶体结构随后用于随后的带结构、介电函数、mbj计算和弹性特性计算。每个完整的计算都会通过生成相应的json文件得到通知。
-ml示例:我们使用Jarvis-DFT数据对带隙、地层能量和弹性模量等特性进行机器学习模型训练。在梯度推进回归训练中,我们同时使用了化学和结构描述符。获取1557描述符的示例系统的RS见:https://github.com/usnistgov/jarvis/blob/master/jarvis/sklearn/examples/desc-example.py
-访问jarvis数据库:我们的数据库可在https://www.ctcms.nist.gov/~knc6/jvasp.html和https://www.ctcms.nist.gov/~knc6/periodic.html、https://www.ctcms.nist.gov/~knc6/jlammps.html用于jarvis-dft和jarvis-ff。Jarvis-FF及其发展版本有能量学、弹性常数、缺陷形成能、表面能和声子性质的数据。Jarvis-DFT具有能量学、X射线衍射(3D)、径向分布函数、电子态密度、静电势和能带结构、MBJ和半局部介电函数计算、弹性性质和相关伽马点解离等材料的三维和二维性质。收敛声子与热电性质。jarvis-dft现在也可以使用提供的链接和jarvis-dft网页以json格式下载。



jupyter笔记本
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-jarvis-ff:


https://github.com/usnistgov/jarvis/blob/master/jarvis/db/static/jarvis-ff-explore.ipynb

-jarvis-dft:。

https://github.com/usnistgov/jarvis/blob/master/jarvis/db/static/jarvis-dft-explore.ipynb

-jarvis-ml:


https://github.com/usnistgov/jarvis/blob/master/jarvis/db/static/jarvis-ml-train.ipynb


-FF:

https://www.nature.com/articles/sdata2016125
https://arxiv.org/abs/1804.01024
-jarvis-dft:


https://www.nature.com/articles/s41598-017-05402-0
https://www.nature.com/articles/sdata201882
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/physrevb.98.014107
-jarvis-ml:

https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/physrevmaterials.2.083801


founders
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kamal choudhary,francesca tavazza(nist)

contributors
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faical yannick刚果,凯文加里蒂,布莱恩·德科斯特,亚当·比亚奇,
Lucas Hale,安德鲁·里德,马库斯·纽洛克(NIST)


幻灯片链接
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https://www.slideshare.net/kamalchoudhary4







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