Handling Difficult Geometry Optimation

Dalam menggunakan perintah optimasi terkadang kita menemui sistem yang sangat sulit mencapai kriteria konvergensi yang telah ditetapkan contohnya di AIC, optimasi struktur Gd dengan DOTA sangat-sangat sulit dioptimasi. Permasalahan umum yang muncul ketika optimasi sulit dilakukan adalah karena force constant yang dihitung oleh geometri optimasi berbeda dengan nilai aktual yang seharusnya. By default geometri optimasi akan mulai dengan initial guess untuk second matrix derivative dengan cara diturunkan dari simple force field elektron valensi. Nah, baru ini akan di-improve selama proses optimasi .
Ketika initial guess jelek, maka kita butuh metode yang lebih “mahal” untuk meng-generate force constants. Gaussian menyediakan beberapa cara untuk menangani masalah ini.

*opt=readfc
dengan menggunakan opsi ini, maka gaussian akan membaca force constant dari file chk hasil perhitungan frekuensi dengan metode dan basis set yang lebih rendah. Dengan cara ini maka dapat menolong optimasi untuk berjalan di jalan yang benar (halah). Jangan lupa %chk=filename
*opt=calcfc
force constant akan dihitung pada initial point optimasi menggunakan metode dan basis set untuk optimasi itu sendiri.
* opt=calcall
force constant akan dihitung setiap step optimasi. Metode ini sangat mahal dan sangat jarang digunakan.

Beberapa kasus tertentu optimasi akan gagal hanya karena cycle yang dibutuhkan untuk optimasi ternyata lebih banyak dari pada default optimasi. Untuk mengatasi hal ini, tinggal menambahkan maxcycle pada keyword opt agar maksimum step optimasi naik. Optimasi juga bisa gagal hanya karena mati listrik atau komputer restart😦, tapi tenang saja jika kita memiliki file %chk,maka masih ada peluang optimasi dapat direstart kembali (tidak mengulang dari awal, tapi akan membaca data terakhir yang ditulis di file chk) dengan menggunakan opt=restart. Sayangnya, jika optimasi belum berjalan satu step, artinya belum menghasilkan koordinat baru, maka proses optimasi tidak bisa direstart.

Jika optimasi masih susah, maka jangan serta merta dengan meningkatkan maksimum cycle optimasi maka hal ini akan teratasi, tidak selalu. Satu hal yang patut dilakukan adalah mengganti input dengan struktur yang lebih baik.

Sebagai contoh untuk melihat sejauh mana progres optimasi yang tengah berjalan, dapat dilihat menggunakan perintah berikut

neax502@debian:/tmp$ egrep ‘out of|SCF Don|Converged|NO|YES|exceeded’ air-opt-tight.log \ |grep -v ‘\\\\’

egrep: air-opt-tight.log: Full point group C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest Abelian subgroup C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest concise Abelian subgroup C2 NOp 2

air-opt-tight.log: SCF Done: E(RHF) = -75.9850783135 A.U. after 11 cycles

air-opt-tight.log: Step number 1 out of a maximum of 20

air-opt-tight.log: Item Value Threshold Converged?

air-opt-tight.log: Maximum Force 0.009653 0.000015 NO

air-opt-tight.log: RMS Force 0.008386 0.000010 NO

air-opt-tight.log: Maximum Displacement 0.017867 0.000060 NO

air-opt-tight.log: RMS Displacement 0.015532 0.000040 NO

air-opt-tight.log: Full point group C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest Abelian subgroup C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest concise Abelian subgroup C2 NOp 2

air-opt-tight.log: SCF Done: E(RHF) = -75.9853547545 A.U. after 9 cycles

air-opt-tight.log: Step number 2 out of a maximum of 20

air-opt-tight.log: Item Value Threshold Converged?

air-opt-tight.log: Maximum Force 0.001081 0.000015 NO

air-opt-tight.log: RMS Force 0.000987 0.000010 NO

air-opt-tight.log: Maximum Displacement 0.002805 0.000060 NO

air-opt-tight.log: RMS Displacement 0.002527 0.000040 NO

air-opt-tight.log: Full point group C2V NOp 4

: No such file or directoryair-opt-tight.log: Largest Abelian subgroup C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest concise Abelian subgroup C2 NOp 2

air-opt-tight.log: SCF Done: E(RHF) = -75.9853591692 A.U. after 8 cycles

air-opt-tight.log: Step number 3 out of a maximum of 20

air-opt-tight.log: Item Value Threshold Converged?

air-opt-tight.log: Maximum Force 0.000004 0.000015 YES

air-opt-tight.log: RMS Force 0.000004 0.000010 YES

air-opt-tight.log: Maximum Displacement 0.000015 0.000060 YES

air-opt-tight.log: RMS Displacement 0.000014 0.000040 YES

air-opt-tight.log: Full point group C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest Abelian subgroup C2V NOp 4

air-opt-tight.log: Largest concise Abelian subgroup C2 NOp 2

air-opt-tight.log: OR WE SHALL NEVER UNDERSTAND ONE ANOTHER.

“optimasi akan cepat kalo initial guess kita benar dan struktur kita mendekati struktur teroptimasi”

#Exploring Chemistry With Electronic Structure

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s