ГЕЙМСС (США)

Разработчик(и)	Университета штата Айова Группа квантовой химии
Первоначальный выпуск	1 октября 1977 г .; 46 лет назад
Стабильная версия	20 апреля 2017 г. / 20 апреля 2017 г .; 7 лет назад
Написано в	ФОРТРАН 77 , С
Операционная система	Окна ; Unix , Unix-подобные : Linux , FreeBSD , Mac OS X.
Доступно в	Английский
Тип	Вычислительная химия
Лицензия	Проприетарное бесплатное ПО
Веб-сайт	www .msg .chem .istate .edu /игресс

General Atomic and Molecular Electronic Structure System ( GAMESS (US) ) — компьютерное программное обеспечение для вычислительной химии . ^[1]^[2]^[3]^[4]^[5] Первоначальный код стартовал 1 октября 1977 года как проект «Национальные ресурсы для вычислений в химии». ^[6] В 1981 году кодовая база разделилась на варианты GAMESS (США) и GAMESS (Великобритания) , которые теперь существенно различаются. GAMESS (США) поддерживается членами Исследовательской группы Гордона в Университете штата Айова . ^[7] Исходный код GAMESS (США) доступен как бесплатное программное обеспечение , но не является программным обеспечением с открытым исходным кодом из-за лицензионных ограничений.

Способности

Краткое описание некоторых основных способностей GAMESS (США)
C – обычное хранилище интегралов
D – прямое интегрирование атомных орбиталей (АО)
р – параллельное выполнение
F – Совместимость фрагмента МО
SCFTYP=	РВФ	РОХФ	УВЧ	CFP	МКССКФ
Энергия	CDpF	CDpF	CDpF	CDp	CDpF
Аналитический градиент	CDpF	CDpF	CDpF	CDp	CDpF
Числовой гессиан	CDpF	CDp	CDp	CDp	CDp
Аналитический гессен	CDpF	CDpF	CDpF	CDp	Дп
МП2 энергия	CDpF	CDpF	CDp	Нет	CDp
Градиент MP2	CDpF	Дп	CDp	Нет	Нет
энергия КИ	CDpF	CDp	Нет	CDp	CDp
Градиент ИК	компакт-диск	Нет	Нет	Нет	Нет
CC энергия	CDpF	CDF	Нет	Нет	Нет
ЭОМ энергетика	компакт-диск	компакт-диск	Нет	Нет	Нет
Энергия ДПФ	CDpF	CDp	CDpF	Нет	Нет
Градиент ДПФ	CDpF	CDp	CDpF	Нет	Нет
TD-DFT энергия	CDpF	Нет	CDpF	Нет	Нет
TDDFT-градиент	CDpF	Нет	Нет	Нет	Нет
МОПАК энергетика	Да	Да	Да	Да	Нет
Градиент MOPAC	Да	Да	Да	Нет	Нет
MRSF-TDDFT Энергия	Нет	Да	Нет	Нет	Нет
Градиент MRSF-TDDFT	Нет	Да	Нет	Нет	Нет

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

В программе GAMESS (США) имеются аппроксимированные методы разрешения идентичности (RI), которые снижают общую стоимость метода за счет проецирования тензора ERI на три центральные матрицы. Приближение RI было применено к методам MP2 и CCSD(T) соответственно. Код RI-MP2 и RI-CC использует модель распараллеливания MPI/OpenMP, обеспечивающую отличное масштабирование и быстрые вычисления.

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

Программное обеспечение GAMESS (США) также предоставляет комплексный метод анализа связей, основанный на анализе квазиатомных орбиталей (QUAO), предложенном профессором Клаусом Рюденбергом. Анализ QUAO обеспечивает квазиатомную перспективу связывания молекулярных орбиталей в молекулах. Это ориентированные орбитали, которые показывают направление связи. QUAO характеризуются порядком связи (BO), порядком кинетической связи (KBO), который является мерой прочности связи, и числом их занятий. Анализ QUAO позволяет пользователям изучать структуры связей в молекулах малого и среднего размера 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 можно использовать для лечения больших систем путем разделения их на фрагменты.

Он также может быть сопряжен с программами валентной связи VB2000 и XMVB, а также с программой анализа популяции Natural Bond Orbital (NBO).

Входные файлы используют схему, основанную на ключевых словах. Например, $CONTL SCFTYP=ROHF MAXIT=30 $END, который указывает, что часть кода SCF должна выполнить ограниченное вычисление Хартри-Фока в открытой оболочке (ROHF) и завершить работу, если результат не сходится за 30 итераций. Выходные данные представляют собой текстовый файл на английском языке. ^[8]

См. также

Ссылки

^ Янг, Дэвид С. (2001). «Приложение АА2.3 ИГРЫ». Вычислительная химия: практическое руководство по применению методов для решения реальных проблем . Уайли-Интерсайенс. п. 335. дои : 10.1002/0471220655 . ISBN 978-0-471-33368-5 .
^ Шмидт, Майкл В.; Болдридж, Ким К.; Боатц, Джерри А.; Элберт, Стивен Т.; Гордон, Марк С.; Дженсен, Ян Х.; Косеки, Сиро; Мацунага, Никита; Нгуен, Киет А.; Су, Шуцзюнь; Виндус, Тереза Л.; Дюпюи, Мишель; Монтгомери, Джон А. (1993). «Общая система электронного строения атома и молекулы». Журнал вычислительной химии . 14 (11): 1347–1363. дои : 10.1002/jcc.540141112 . S2CID 3358041 . . Одна из самых цитируемых статей по химии
^ Гордон, Марк С.; Шмидт, Майкл В. (2005). «Достижения в теории электронной структуры: GAMESS десятилетие спустя» (PDF) . В Дикстре, CE; Френкинг, Г.; Лим, Канзас; Скусария, GE (ред.). Теория и приложения вычислительной химии, первые 40 лет . Амстердам: Эльзевир. стр. 1167–1189. дои : 10.1016/B978-044451719-7/50084-6 . ISBN 978-0-444-51719-7 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 апреля 2018 г.
^ Шмидт, Майкл В.; Болдридж, Ким К.; Боатц, Джерри А.; Дженсен, Ян Х.; Косеки, Сиро; Гордон, Марк С.; Нгуен, Киет А.; Виндус, Тереза Л .; Элберт, Стивен Т. (1990). «Общая система атомной и молекулярной электронной структуры (GAMESS)». Бюллетень QCPE . 10 : 52–54. ISSN 0889-7514 . OCLC 7963600 .
^ 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, Чол Хо Чой, Пол Дэй, Альберт Дефуско, Нуван Десильва, Тим Дадли, Дмитрий Федоров, Грэм Флетчер, Марк Фрайтаг , Курт Глеземанн , Дэн Кемп, Грант Меррилл, Нориюки Минезава, Джонатава 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, Сюй Уэбб, Сухэнг Ю, Федерико Захариев, Джо Иванич, Аарон Уэст, Лаймутис Битаутас, Клаус Рюденберг, Кимихико Хирао, Такахито Накаджима, Такао Цунэда, Мунеаки Камия, Сусуму Янагисава, Киёси Яги, Махито Чибансен, Сейкен Виваками, Джевакавал, Франкас Наоакис, Хуэй Ли, Уолт Стивенс, Дэвид Гармер, Бенедетта Менуччи, Якопо Томази, Генри Курц, Пракашан Корамбат, Тоби Зенг, Мариуш Клобуковски, Марк Спэкман, Хироаки Умеда, Кадзуо Китаура, Кароль Ковальски, Марта Влох, Джеффри Гур, Джесси Лутц, Ли, Петр Пекух , Моника Мюзиал, Станислав Кучарски, Оливье Кине, Бенуа Шампань, Бернар Киртман, Казуя Ишимура, Мичио Катуда, Сигэру Нагасе, Анна Помогаева, Дэн Чипман, Харуюки Накано, Фэн Лун Гу, Яцек Корховец, Марцин Маковски, Юрико Аоки, Хиротоши Аоки 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 Телламуреге, Яли Ван, Хуэй Ли, Роберто Певерати, Ким Болдридж, Мария Барыш, Каспер Штайнманн, Хироя Наката, Ёсио Нисимото, Стефан Ирле.
^ Исследовательская группа Гордона. «Руководство GAMESS (Введение)» (PDF) .
^ «Домашняя страница Gordon Group/GAMESS» . www.msg.chem.iastate.edu .
^ Исследовательская группа Гордона. «Руководство GAMESS (Ввод)» (PDF) .

Внешние ссылки

[1] Янг, Дэвид С. (2001). «Приложение АА2.3 ИГРЫ». Вычислительная химия: практическое руководство по применению методов для решения реальных проблем . Уайли-Интерсайенс. п. 335. дои : 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, Сиро; Мацунага, Никита; Нгуен, Киет А.; Су, Шуцзюнь; Виндус, Тереза Л.; Дюпюи, Мишель; Монтгомери, Джон А. (1993). «Общая система электронного строения атома и молекулы». Журнал вычислительной химии . 14 (11): 1347–1363. дои : 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 Дикстре, CE; Френкинг, Г.; Лим, Канзас; Скусария, GE (ред.). Теория и приложения вычислительной химии, первые 40 лет . Амстердам: Эльзевир. стр. 1167–1189. дои : 10.1016/B978-044451719-7/50084-6 . ISBN 978-0-444-51719-7 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 апреля 2018 г.

[4] Шмидт, Майкл В.; Болдридж, Ким К.; Боатц, Джерри А.; Дженсен, Ян Х.; Косеки, Сиро; Гордон, Марк С.; Нгуен, Киет А.; Виндус, Тереза Л .; Элберт, Стивен Т. (1990). «Общая система атомной и молекулярной электронной структуры (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, Чол Хо Чой, Пол Дэй, Альберт Дефуско, Нуван Десильва, Тим Дадли, Дмитрий Федоров, Грэм Флетчер, Марк Фрайтаг , Курт Глеземанн , Дэн Кемп, Грант Меррилл, Нориюки Минезава, Джонатава 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, Сюй Уэбб, Сухэнг Ю, Федерико Захариев, Джо Иванич, Аарон Уэст, Лаймутис Битаутас, Клаус Рюденберг, Кимихико Хирао, Такахито Накаджима, Такао Цунэда, Мунеаки Камия, Сусуму Янагисава, Киёси Яги, Махито Чибансен, Сейкен Виваками, Джевакавал, Франкас Наоакис, Хуэй Ли, Уолт Стивенс, Дэвид Гармер, Бенедетта Менуччи, Якопо Томази, Генри Курц, Пракашан Корамбат, Тоби Зенг, Мариуш Клобуковски, Марк Спэкман, Хироаки Умеда, Кадзуо Китаура, Кароль Ковальски, Марта Влох, Джеффри Гур, Джесси Лутц, Ли, Петр Пекух , Моника Мюзиал, Станислав Кучарски, Оливье Кине, Бенуа Шампань, Бернар Киртман, Казуя Ишимура, Мичио Катуда, Сигэру Нагасе, Анна Помогаева, Дэн Чипман, Харуюки Накано, Фэн Лун Гу, Яцек Корховец, Марцин Маковски, Юрико Аоки, Хиротоши Аоки 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 Телламуреге, Яли Ван, Хуэй Ли, Роберто Певерати, Ким Болдридж, Мария Барыш, Каспер Штайнманн, Хироя Наката, Ёсио Нисимото, Стефан Ирле.

[6] Исследовательская группа Гордона. «Руководство GAMESS (Введение)» (PDF) .

[7] «Домашняя страница Gordon Group/GAMESS» . www.msg.chem.iastate.edu .

[8] Исследовательская группа Гордона. «Руководство GAMESS (Ввод)» (PDF) .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]