老司機(jī)分享學(xué)習(xí)方法:用一個(gè)案例學(xué)系列技能
不少同學(xué)在學(xué)習(xí)計(jì)算模擬過程中存在難以形成戰(zhàn)斗力的情況,典型表現(xiàn)有三:模型難形成、計(jì)算不順暢、數(shù)據(jù)看不懂。老司機(jī)結(jié)合個(gè)人學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),分享一二,文末會(huì)提供我推薦的學(xué)習(xí)方法(吃透一個(gè)案例,學(xué)習(xí)系列技能 - 讓學(xué)習(xí)事半功倍的學(xué)習(xí)方法)。
模型不知如何下手?
我在過去20多年的計(jì)算模擬實(shí)踐中犯過很多錯(cuò),如果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納,模型錯(cuò)誤幾乎占據(jù)了1/3,而幾乎所有錯(cuò)誤有一個(gè)共同的特點(diǎn):缺乏對(duì)所研究問題的深入理解。模型是為問題而生,并非存在一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的樣板。正因?yàn)榇耍铱偨Y(jié)了QMS建模的思路,簡單地說:吃透問題,抓住核心特征,大膽簡化。感興趣的朋友可以看一下這個(gè)視頻:

建模過程中,常常會(huì)有意或無意犯典型錯(cuò)誤是謀求和實(shí)際樣品一模一樣(大小、形狀、表面缺陷、雜質(zhì)濃度等),這種模型或許更接近真實(shí)樣品,但實(shí)際計(jì)算操作上,幾乎不具有可行性。因?yàn)檫@個(gè)緣故,提前對(duì)問題做拆解,區(qū)分主要次要,吃透實(shí)驗(yàn)背景(樣品制備、測(cè)試條件、表征數(shù)據(jù)等)非常重要。
計(jì)算不順暢
每個(gè)計(jì)算,我們都期望提交計(jì)算到出結(jié)果,都很絲滑,實(shí)際上只有少數(shù)情形是這樣。在實(shí)際操作中,往往會(huì)存在“自洽計(jì)算不收斂”、“結(jié)構(gòu)顯著變形”、“模型嚴(yán)重偏離”、“計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不符”等,這是常態(tài)!計(jì)算需要反復(fù)調(diào)試,尤其是某些體系存在特殊作用時(shí),例如電子強(qiáng)相關(guān)、磁序分布與磁交換、空位電子局域化、構(gòu)型測(cè)試等。這里不僅考驗(yàn)計(jì)算人員理論功底和操作能力,也考驗(yàn)我們的心理素質(zhì)。我?guī)缀趺扛粢欢螘r(shí)間,都會(huì)有同學(xué)跟我求助,聲稱自己要奔潰了。其實(shí)我自己也有類似經(jīng)歷,比如去年有篇合作的一篇論文,多大數(shù)十個(gè)結(jié)構(gòu)因?yàn)镵點(diǎn)設(shè)置不當(dāng),審稿人要求全部重算。感興趣的同學(xué)可以看看這個(gè)視頻

每個(gè)研究者有自己獨(dú)特的經(jīng)歷和知識(shí)結(jié)構(gòu),強(qiáng)弱優(yōu)勢(shì)各有差異,能很好的了解自己并及時(shí)補(bǔ)充短板,對(duì)于初學(xué)者非常關(guān)鍵。
數(shù)據(jù)不會(huì)看
這幾乎是計(jì)算初學(xué)者必經(jīng)的困苦階段!辛辛苦苦算了大量數(shù)據(jù),有些甚至請(qǐng)代算獲得了系列圖標(biāo),但不知道如何講數(shù)據(jù)和自己要研究的問題關(guān)聯(lián)起來。其中一個(gè)原因就是物理化學(xué)的底子薄,不知道具體數(shù)據(jù)背后代表的概念和邏輯,例如能帶和態(tài)密度的差異、差分電荷和局部電荷的應(yīng)用、功函數(shù)與費(fèi)米能以及前線能級(jí)的關(guān)系等。另外一個(gè)是不知道自己需要用計(jì)算來解決什么,即標(biāo)的不清,這種問題主要源于計(jì)算范式?jīng)]有建立起來。上述問題,好像修煉武功的人,缺乏內(nèi)力,空有一些招術(shù),這樣就表現(xiàn)出“有數(shù)據(jù)但不敢分析”、“數(shù)據(jù)和概念貌合神離”等。一種有效訓(xùn)練方式就是加強(qiáng)數(shù)據(jù)和概念/理論的融合,這也是老司機(jī)反復(fù)強(qiáng)調(diào)三合一學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。加強(qiáng)了理論基礎(chǔ),不僅能幫助我們合理選擇方法,也能迅速抓住數(shù)據(jù)背后的物理化學(xué)概念與核心結(jié)論,這樣就能真正看得更深。三合一學(xué)習(xí)可以看看我之前的視頻

鑒于此,老司機(jī)嘗試設(shè)計(jì)一種新的學(xué)習(xí)模式:案例帶動(dòng)技能的學(xué)習(xí),全程實(shí)際操作,把近20個(gè)技能融入到一個(gè)案例的學(xué)習(xí),囊括建模、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、自洽收斂分析、能量分析、自由能計(jì)算、表面吸附、構(gòu)型測(cè)試、磁矩測(cè)試、梯度收斂、力收斂追蹤、單金屬原子計(jì)算、塊體結(jié)合能、Bader電荷、態(tài)密度投影、差分電荷、分子軌道、前線軌道、小分子活化、自旋密度可視化、局域能級(jí)可視化、電子局域化(磁矩法)、Walsh圖、CO2還原、吸附參考態(tài)、d軌道晶體場(chǎng)分裂等。目的只有一個(gè):用最短的時(shí)間,把一件事做透,把盡可能多的知識(shí)點(diǎn)通過一個(gè)案例融會(huì)貫通!如果這是您需要的,關(guān)注老司機(jī)6月案例教學(xué)法(加微:jisuanlaosiji),全程跟你一起練習(xí)。課表近期在老司機(jī)交流群和公眾號(hào)會(huì)公布詳細(xì)內(nèi)容。
壞消息是:這個(gè)練習(xí)有作業(yè),課堂結(jié)果需要你能重復(fù)出來!
老司機(jī)分享學(xué)習(xí)方法:用一個(gè)案例學(xué)系列技能的評(píng)論 (共 條)
