讀研時(shí)，老師告訴我：抬頭看路，低頭拉車，要手腦并用。

自己隨后二十多年的科研實(shí)踐，也切身體會(huì)到科研如果某個(gè)階段或某個(gè)項(xiàng)目，做什么都跌跌撞撞、處處不順利，大部分是方式方法出問題了。這時(shí)候建議停下來，好好思考一下自己工作的方向、設(shè)計(jì)思路。

對于做計(jì)算的同學(xué)，則仔細(xì)檢查模型、參數(shù)以及當(dāng)前錯(cuò)誤結(jié)果的出錯(cuò)信息，而不是蠻干。勤奮不等于蠻干，我甚至認(rèn)為簡單重復(fù)錯(cuò)誤不僅不是勤奮，反而是懶于反思的表現(xiàn)。老司機(jī)這里結(jié)合一位同學(xué)的表現(xiàn)，說說我的看法。

具體情形：大體系單步優(yōu)化足足耗費(fèi)了2天時(shí)間

遇到這種情形，必須馬上停下，這和我之前介紹的“導(dǎo)師停我賬號(hào)”如出一轍。導(dǎo)師讓你停，你可能還會(huì)覺得“真摳門”，殊不知你付出的時(shí)間比那點(diǎn)機(jī)時(shí)費(fèi)貴多了。

面對這種情形，需要馬上根據(jù)當(dāng)前結(jié)果診斷速度慢的原因，例如密度泛函計(jì)算，是因?yàn)殡娮硬絻?yōu)化緩慢、難以收斂，還是因?yàn)椴⑿胁缓侠淼?，對癥下藥。對于復(fù)雜、超大體系，尤其要謹(jǐn)慎，加強(qiáng)和計(jì)算機(jī)的交互。這里結(jié)合我為這個(gè)同學(xué)最近做的測試，展示大體系只要設(shè)置得當(dāng)，也能計(jì)算的很快，如下圖。

200個(gè)原子，1800個(gè)電子，相信對絕大部分同學(xué)這是大體系，而精修結(jié)構(gòu)優(yōu)化（力的收斂從0.05 eV/?降低到0.02 eV/?），上圖最后一列是單步花費(fèi)的時(shí)間，單位為分鐘。36核經(jīng)過不到半小時(shí)完成了精修計(jì)算，簡單算個(gè)帳，機(jī)時(shí)消耗：36核*0.5小時(shí) = 18核時(shí)；機(jī)時(shí)費(fèi)用：18核時(shí)*0.07元/核時(shí) = 1.26元。請問這點(diǎn)機(jī)時(shí)費(fèi)用，相比咱們寶貴的時(shí)間，是不是很廉價(jià)？

問題診斷：那么這個(gè)同學(xué)的問題出在哪里？

首先，他直接拷貝了他師兄的輸入文件INCAR以及KPOINTS，在高達(dá)1800個(gè)電子的體系不必要采用了大量K點(diǎn)。其次，他初始結(jié)構(gòu)建模后首次自洽計(jì)算就設(shè)置了很高的收斂標(biāo)準(zhǔn)(EDIFF = 10-5 eV)，單第一步就耗費(fèi)了350多步才完成第一步收斂（他設(shè)置了電子自洽最大步數(shù)為1000步，這是哪位英雄的部下?。?。最后，他設(shè)置了很低的sigma用以費(fèi)米能級(jí)展寬(sigma = 0.01)。

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如何改進(jìn)？

首先告訴他，中、大體系都建議采用梯度優(yōu)化策略，即先粗后精的方法，逐漸獲得高精度結(jié)果。這個(gè)梯度策略在我之前視頻多次提到：

• 針對他已有的參數(shù)，老司機(jī)給他做了一些修改，用以顯著加快：EDIFF = 0.01; KPOINTS: Gamma only; sigma = 0.1; 同時(shí)采用VASP的Gamma版本，而非標(biāo)準(zhǔn)版(standard)。綜合優(yōu)化策略和新的參數(shù)設(shè)置，這個(gè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化在1天多的時(shí)間內(nèi)完全實(shí)現(xiàn)了。獲得結(jié)構(gòu)后，進(jìn)一步采用類似方法完成了其它計(jì)算任務(wù)，總共在一周多時(shí)間完成了多個(gè)要求補(bǔ)充的計(jì)算。

想讓你的計(jì)算更快、更高效嗎？偷偷罵老板不頂用，不如聯(lián)系老司機(jī)（加微：jisuanlaosiji），一起討論模型和方案，省時(shí)又準(zhǔn)確。