MateriApps LIVE! の設定 LAMMPS について Outline 力場 ( ポテンシャル ) について実行時エラー LAMMPS の examples の実行 melt, micelle, colloid を実行する計算結果を VMD で可視化する micelle と collo

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えつまにかどり
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1 2017 年 11 月 21 日 ( 火 ) RIST 東京事務所第 1 回 LAMMPS 初心者向け講習会高度情報科学技術研究機構 (RIST) 利用支援部吉澤香奈子 1

2 MateriApps LIVE! の設定 LAMMPS について Outline 力場 ( ポテンシャル ) について実行時エラー LAMMPS の examples の実行 melt, micelle, colloid を実行する計算結果を VMD で可視化する micelle と colloid を 3 次元化するサイズを大きくした計算 restart を行う付録 2

AkaiKKR, ALPS, CP2K, Feram,ERmod, DSQSS, Gromacs, HΦ,

等 ParaView, Tapioca, VESTA, VMD, XCrysDen GAMESS,

3 MateriApps LIVE! とは仮想マシンでの利用やUSBメモリから直接ブートできる Live Linux Windows Mac などで利用可インストール作業なしで物質科学アプリを実行できるバージョン1.12公開 (2017年7月17日) 計算物質科学系の公開アプリツールを収録 abinit, AkaiKKR, ALPS, CP2K, Feram,ERmod, DSQSS, Gromacs, HΦ, LAMMPS, mvmc, OpenMX, Quantum Espresso, SMASH, xtapp 等 ParaView, Tapioca, VESTA, VMD, XCrysDen GAMESS, VMDには自動インストーラーを準備 MateriApps LIVE! サイトからダウンロード可能 2013年7月以来コピーを配布 3 MateriApps, All rights reserved.

4 VirtualBox : VirtualBox-*-OSX.dmg, VirtualBox-*-Win.exe ( ) MateriApps LIVE! VitualBox : MateriAppsLive-*-i386.ova ( ) README.html, README-en.html 4

5 VirtualBox USB VirtualBox Windows : VirutalBox-5.*-Win.exe Mac : VirtualBox-5.*-OSX.dmg MateriApps LIVE! MateriAppsLive-*-i386.ova VirtualBox 2 3 ( OS) : OS (Windows Mac OS X ) ( OS) : VirtualBox OS (= MateriApps LIVE!) 5

6 VirtualBox : Windows: USB vbconfig.bat Mac OS X: vbconfig.command sh vbconfig.command : OS 1. VirtualBox MateriAppsLive-* 2. + ( ) 3. USB 4. OK OK 5. 3 /media/sf_... 6

7 VirtualBox 1. MateriAppsLive

8 MateriApps LIVE! (login): user (password): live 8

9 Accessories LXTerminal 9

10 & ( P ) Accessories LXTerminal ( ) setxkbmap -layout jp ( : setxkbmap -layout us ) OS PDF Paste shift control V Copy shift + control + C 10

11 LAMMPS について Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator hdp://lammps.sandia.gov/ 並列計算機のために設計された分子動力学シミュレータ物質系を構成する原子や分子の 1 つ 1 つに対する運動方程式を数値的に計算している高並列計算のため 2007 年に C++ でオブジェクト指向で完全に rewrite されているオブジェクト指向 à コード拡張公開 à 多分野多スケールに渡る計算現在粒子系統合シミュレータとして高い支持ソースコードダウンロード hdp://lammps.sandia.gov/download.html Stable version (11 Aug 2017) :2017 年 11 月 21 日現在ソースファイル名 :lammps-stable.tar.gz ( 注 )Stable 以外の最新のコードもある過去のメジャーなコード :hdp://lammps.sandia.gov/tars/ ドキュメント hdp://lammps.sandia.gov/doc/manual.html 何か不明なことがあったらこのページを見る 11

12 力場 ( ポテンシャル ) について (1) LAMMPS Force Fields hdp://lammps.sandia.gov/doc/99/force_fields.html まずはパッケージにある examples や potenxals を参考にする ( 例 )LAMMPS のパッケージ (lammps-stable.tar.gz) の lammps-11aug17/potenxals を参考にする目安としては計算対象の物性が正しいものを選ぶ ( 例 ) 常温常圧の鉄は体心立方格子構造 (bcc 構造 ) lammps-11aug17/potenxals/fe_mm.eam.fs を用いる # Interatomic potenxal Embedded Atom Method pair style eam/fs # interacxon pairs, filename, Element parameters pair coeff Fe mm.eam. fs Fe 自分でカスタマイズできるが初心者には難しい (à 専門家に相談 ) 入力ファイルの書式例力場 ( ポテンシャル ) にこだわっても結局は古典計算? 経験的に決める à 過去の成功例論文になっているポテンシャルを用いる ( 非経験的に決めるなら第一原理計算 ) 物性が正しいように決める 12

13 力場 ( ポテンシャル ) について (2) ポテンシャルのデータベース Interatomic PotenXals Repository Project hdps:// ( 例 )Al-NI:hDps:// Mishin-Ni-Al-2009.eam.alloy を用いる分子モデリングソフトウェアで設定する下記の URL などを参考にする Winmostar: hdps://winmostar.com/jp/manual_jp.html Molby: hdp://molby.osdn.jp/doc/ja/index.html 13

14 実行時エラー (1) 実行時にエラーが出た場合ホームページ hdp://lammps.sandia.gov/doc/secxon_errors.html#error Errors: 1-3 bond count is inconsistent An inconsistency was detected when compuxng the number of 1-3 neighbors for each atom. This likely means something is wrong with the bond topologies you have defined. 1-4 bond count is inconsistent An inconsistency was detected when compuxng the number of 1-4 neighbors for each atom. This likely means something is wrong with the bond topologies you have defined. Accelerator sharing is not currently supported on system MulXple MPI processes cannot share the accelerator on your system. For NVIDIA GPUs, see the nvidia-smi command to change this secng. All angle coeffs are not set All angle coefficients must be set in the data file or by the angle_coeff command before running a simulaxon. を参考にする 14

15 実行時エラー (2) 経験を積むとエラーの原因がわかりやすくなる ( 例 )colloid のパッケージが入ってない場合 examples の colloid を実行しようとすると ERROR: Unknown pair style colloid (../force.cpp:246) Last command: pair_style colloid 12.5 のエラーが出る hdp://lammps.sandia.gov/doc/secxon_errors.html#error Errors: のページには Unknown pair style The choice of pair style is unknown. 入力ファイル (in.colloid) において pair_style colloid 12.5 という指定が許されていない à make yes-colloid にように colloid のパッケージを入れれば解決する ( パッケージのインストールについては付録を参照 ) 15

16 LAMMPS の examples について Ø LAMMPS の examples LAMMPS パッケージ : lammps-11aug17/examples (MateriApps LIVE!: /usr/share/doc/lammps-doc/examples) Ø examples の解説 hdp://lammps.sandia.gov/doc/secxon_example.html 2 次元系 ( ビジュアル重視 ) colloid, crack, flow, fricxon, micelle, nemd, obstacle, shear 3 次元系 ( 簡単なもの ) melt, pepxde 力場 dreiding, kim, reax 高速化機能 cuda, gpu, intel 例 melt micelle colloid pepxde 高分子物理向けの Examples 説明 rapid melt of 3d LJ system self-assembly of small lipid-like molecules into 2d bilayers big colloid parxcles in a small parxcle solvent, 2d system dynamics of a small solvated pepxde chain (5-mer) 16

17 高分子物理向けの examples melt: FCC 格子状に並んだ LJ 粒子が溶けて拡散 micelle: 3 要素からなるミセル系会合していく 2 次元の計算 (à 3 次元への拡張を考える ) colloid: 大きいコロイド粒子と小さい LJ 粒子の系 2 次元の計算 (à 3 次元への拡張を考える ) COLLOID package のインストールが必要 ( 本日の講習ではインストールされているものを用いる ) 17

18 examples/melt(1) melt: FCC 格子状に並んだ LJ 粒子が溶けて拡散入力ファイル : in.melt # 3d Lennard-Jones melt units atom_style lj atomic Lennard-Jones(LJ) 古典粒子 lattice fcc region box block create_box 1 box create_atoms 1 box mass 格子定数 : FCC シミュレーションボックスの指定 à 今は 4,000 原子の計算 velocity all create pair_style lj/cut 2.5 pair_coeff 速度の設定力場パラメータの設定 neighbor neigh_modify 0.3 bin every 20 delay 0 check no fix で系の制御 fix 1 all nve NVE アンサンブル 18

19 入力ファイル : in.melt ( 続き ) examples/melt(2) #dump id all atom 50 dump.melt #dump 2 all image 25 image.*.jpg type type & # axes yes view #dump_modify 2 pad 3 # はコメントアウト dump: 出力形式の指定 #dump 3 all movie 25 movie.mpg type type & # axes yes view #dump_modify 3 pad 3 thermo 50 run 250 計算実行 (step) 数 19

20 実行準備ホームディレクトリに作業ディレクトリを作る ( 例 : $HOME/lammps) $ mkdir lammps 作成した作業ディレクトリへ移動する ($HOME/lammps) $ cd lammps exmaple ファイルのコピー (melt, micelle, colloid) $ cp -r /usr/share/doc/lammps-doc/examples/melt./ $ cp -r /usr/share/doc/lammps-doc/examples/micelle./ $ cp -r /usr/share/doc/lammps-doc/examples/colloid./ 20

21 melt へ移動 $ cd melt melt の実行 (1) melt の中のファイルの確認 $ ls in.melt log.5oct16.melt.g++.1 log.5oct16.melt.g++.4 in.melt の実行 $ lammps < in.melt LAMMPS (11 Aug 2017) OMP_NUM_THREADS environment is not set. DefaulXng to 1 thread. (../ comm.cpp:90) using 1 OpenMP thread(s) per MPI task Total # of neighbors = Ave neighs/atom = Neighbor list builds = 12 Dangerous builds not checked Total wall Xme: 0:00:00 log.lammps というログファイルも出力されるエラーメッセージなしで Total wall Xme が表示されれば正常終了 21

22 melt の実行 (2) MPIプロセス数 =4 での実行 $ mpirun -n 4 lammps < in.melt マシンに4コア以上ある場合 LAMMPS (11 Aug 2017) 1 by 2 by 2 MPI processor grid Performance: tau/day, Xmesteps/s 22.1% CPU use with 4 MPI tasks x 1 OpenMP threads 22

23 melt の実行 (3) スレッド数 =4 での実行 $ export OMP_NUM_THREADS=4 $ echo $OMP_NUM_THREADS 4 $ lammps < in.melt LAMMPS (11 Aug 2017) using 4 OpenMP thread(s) per MPI task Performance: tau/day, Xmesteps/s 97.6% CPU use with 1 MPI tasks x 4 OpenMP threads マシンに 4 コア以上ある場合 ( 補足 ) OMP_NUM_THREAD 指定の削除 $ unset OMP_NUM_THREADS $ echo $OMP_NUM_THREADS 23

24 micelle へ移動 micelle と colloid の実行 $ cd $HOME/lammps/micelle $ gzip -d data.micelle.gz $ lammps < in.micelle colloid へ移動 $ cd $HOME/lammps/colloid $ lammps < in.colloid melt と同様の操作 ( 注 ) MateriApps LIVE! ではファイルが gz になっているものがあるのでその時は解凍してから使う melt, micelle と同様の操作 24

25 VMD で可視化する (1) LAMMPS で dump ファイルの出力 à 入力ファイルの編集 $HOME/lammpas/melt へ移動 $ cd $HOME/lammpas/melt in.melt のバックアップを取る $ cp in.melt in.melt.org :( 例 ) melt の入力ファイルをエディタ (emacs) で編集 $ emacs in.melt & 25

26 emacs の起動 VMD で可視化する (2) ここ ( 青字 ) をクリック 1 チェックを入れる 3 26

27 VMD で可視化する (3) melt の入力ファイル (in.melt) の編集 # を取る 27

28 VMD で可視化する (4) 保存して emacs を閉じる保存 28

29 VMD で可視化する (5) 編集した in.melt の実行 $ lammps < in.melt エラーメッセージなしで Total wall Xme が表示されれば正常終了 dump.melt というファイルができているか確認する $ ls dump.melt in.melt.org log.5oct16.melt.g++.4 in.melt log.5oct16.melt.g++.1 log.lammps 29

30 VMD で可視化する (6) VMD の起動 MateriApps の VMD Setup を選択 30

31 VMD で可視化する (7) VMD Setup において username と password を入力 username : rist と password : rist1121 ß これはこの講習会用のアカウントなので講習会以外で Setup するときは各自アカウントを作成する 1 username と password を入力 2 install ボタンを押す 3 setup が終わったら Start VMD ボタンを押す 31

32 VMD のウィンドウ VMD で可視化する (8) Mac の場合 opxon を押しながらドラッグ Windows の場合 ALT を押しながらドラッグすると赤で囲まれたウィンドウを移動できる 32

33 dump.melt を開く VMD で可視化する (9)

34 VMD で可視化する (10) ファイルタイプの選択 à LAMMPS Trajectory

35 VMD で可視化する (11) ディスプレイの起動 (Lines の表示 ) 35

36 表示形式の調整 VMD で可視化する (12) くらいに調整 4 36

37 VMD で可視化する (13) ディスプレイ (VDW の表示 ) 37

38 MD スタート VMD で可視化する (14) ここをクリック 38

39 micelle と colloid の可視化の課題 1. micelle と colloid に対しても dump ファイルを出力 2. micelle と colloid の dump ファイルを VMD で可視化 39

40 # 2d micelle simulation micelle の可視化 (1) dimension 2 2 次元の計算 neighbor 0.3 bin neigh_modify delay 5 atom_style bond # Soft potential push-off read_data data.micelle special_bonds fene データファイル data.micelle を読み込む fix 1 all nve NVE アンサンブル thermo 1000 dump 1 all atom 2000 dump.micelle # を取る 40

41 micelle の可視化 (2) 編集した in.micelle の実行 $ lammps < in.micelle エラーメッセージなしで Total wall Xme が表示されれば正常終了 dump.micelle というファイルができているか確認する $ ls data.micelle dump.micelle log.5oct16.micelle.g++.1.gz log.lammps def.micelle in.micelle log.5oct16.micelle.g++.4.gz 41

42 dump.micelle を開く micelle の可視化 (3) 可視化をすると計算している系がわかりやすい 42

43 micelle と colloid の 3 次元化の課題 1. 2 次元の micelle と colloid が 3 次元になるように入力ファイルを編集する 2. こられの結果を VMD で可視化する作業ディレクトリを作る ( 例 : $HOME/lammps/micelle3d など ) $ cd $HOME/lammps $ mkdir micelle3d $ mkdir colloid3d micelle(colloid) ディレクトリから in.micell(in.colloid) をコピーする $ cp./micelle/in.micelle./micelle3d $ cp./micelle/data.micelle./micelle3d $ cp./colloid/in.colloid./colloid3d 43

44 micelle の 3D 化について (1) 1. 変更点 (in ファイル ) Dimension 文コメントアウト Replicate コマンド (read_data の下 ) replicate NPT 計算に変更 fix 1 all npt temp iso ( 計算時間がかかるようなら run の回数を減らす ) 2. 変更点 (data ファイル ) PBC-box の大きさ E zlo zhi ここで = /36 44

45 micelle の 3D 化について (2) in.micelle( 入力ファイル ) # 3d micelle simulaxon bond_coeff # dimension 2 neighbor 0.3 bin neigh_modify delay 5 atom_style bond # Sow potenxal push-off read_data data.micelle replicate special_bonds fene pair_style sow pair_coeff * * 次元の設定のコメントアウト à 3 次元 data.micelle のデータファイルが読み込まれる Z 方向に 36 個複製する velocity all create variable prefactor equal ramp(1.0,20.0) fix 1 all npt temp iso fix 2 all temp/rescale fix 3 all adapt 1 pair sow a * * v_prefactor # fix 4 all enforce2d thermo 50 run 1000 unfix 3 à 続くコメントアウト 1(=ID) という名称で全て (=all) の粒子に対して NPT 積分を行う温度 (=temp) は計算開始時は 1.0 終了時は 1.0 時間単位 1.0 で damp する iso は外圧を指定する bond_style harmonic 45

46 micelle の 3D 化について (3) in.micelle( 入力ファイル ) à 続く # Main run pair_style lj/cut 2.5 # solvent/head - full-size and long-range pair_coeff pair_coeff pair_coeff # tail/tail - size-averaged and long-range pair_coeff pair_coeff pair_coeff # solvent/tail - full-size and repulsive pair_coeff pair_coeff thermo 1000 dump 1 all atom 2000 dump.micelle #dump 2 all image 2000 image.*.jpg type type zoom 1.6 #dump_modify 2 pad 5 adiam adiam adiam adiam #dump zoom all movie 2000 movie.mpg type type #dump_modify 3 pad 5 adiam adiam adiam adiam reset_xmestep 0 run 計算時間がかかるようなら減らす 46

47 micelle の 3D 化について (5) data.micelle( データファイル ) LAMMPS 3d micelle data file 1200 atoms 300 bonds 0 angles 0 dihedrals 0 impropers Atoms 4 atom types 1 bond types 0 angle types 0 dihedral types 0 improper types E xlo xhi E ylo yhi E zlo zhi Masses 47

48 LAMMPS DescripXon データファイルのフォーマットデータファイルデータフォーマット 5 atoms 4 bonds 1 atom types 1 bond types xlo xhi ylo yhi zlo zhi Masses 1 1 Atoms Masses atom type 番号, 質量 Atoms 粒子番号, Mol-ID, atom type, x, y, z, wx, wy, wz VelociXes 粒子番号, vx, vy, vz Bonds ボンド番号, bond type, bond1, bond2 周期境界条件の wrap 数 Bonds 速度データを含む場合 (Atoms と Bonds の間 ) VelociXes MassesとAtomsの間に力場パラメータを記録する場合もある Bondsの後に Angles, Dihedrals, Impropersを記録する場合もある 48

49 micelle の 3D 化について (4) in.micelle と data.micelle の編集後実行 $ lammps < in.micelle dump.micelle を開く VMD で可視化すると 3D になったことが確認出来る 49

50 colloid の 3D 化について (1) 1. 変更点 (in ファイル ) Dimension 文コメントアウト Lacce コマンド lacce sc 濃度を下げてオーバラップを解除 Region コマンドを変更 region box block Fix-enforce2d をコメントアウト ( 計算時間がかかるようなら run の回数を減らす ) 50

51 colloid の 3D 化について (2) in.colloid( 入力ファイル ) # Big colloid parxcles and small LJ parxcles units lj atom_style sphere # dimension 2 neighbor 1 mulx neigh_modify delay 0 comm_modify mode mulx # colloid potenxal lacce sc region box block create_box 2 box create_atoms 1 box pair_style colloid 12.5 pair_coeff pair_coeff pair_coeff set group all type/fracxon set type 1 mass 9 set type 2 mass 1 fix 1 all npt temp iso drag 1.0 & mtk no pchain 0 tchain 1 # fix 2 all enforce2d velocity all create loop geom dump 1 all atom 1000 dump.colloid # mulx neighbor and comm for efficiency à 続く 51

52 à 続く colloid の 3D 化について (3) in.colloid( 入力ファイル ) #dump 2 all image 1000 image.*.jpg type type & # zoom 1.5 center d #dump_modify 2 pad 5 adiam adiam #dump 3 all movie 1000 movie.mpg type type & # zoom 1.5 center d #dump_modify 3 pad 5 adiam adiam thermo_style custom step temp epair etotal press vol thermo 1000 Xmestep run 計算時間がかかるようなら減らす 52

53 サイズを大きくした計算 (1) 作業ディレクトリを作る ( 例 : $HOME/lammps/melt2) $ cd $HOME/lammps $ mkdir melt2 作成した作業ディレクトリへ移動する ($HOME/lammps/melt2) $ cd melt2 melt ディレクトリから in.melt をコピーする $ cp../melt/in.melt./ melt の入力ファイルを開く $ emacs in.melt 53

54 サイズを大きくした計算 (2) # 3d Lennard-Jones melt units atom_style lj atomic lattice fcc region box block create_box 1 box create_atoms 1 box mass , 000 原子になる velocity all create pair_style lj/cut 2.5 pair_coeff neighbor neigh_modify fix 0.3 bin every 20 delay 0 check no 1 all nve 54

55 サイズを大きくした計算 (3) 編集した in.melt の実行 $ lammps < in.melt ログファイルの確認 $ cat log.lammps Created atoms 55

56 examples/melt 実行時間 ( 時 : 分 : 秒 ) サイズを大きくした計算 (4) imac: 2.8 GHz Intel Core i7 手持ちの PC(iMac) フラット MPI FX10 プロセス数原子 1,000ステップ 0:00:02 0:00:01 0:00:01 0:00: 原子 10,000ステップ 0:00:29 0:00:11 0:00:12 0:00:03 256,000 原子 1,000ステップ 0:03:06 0:01:13 0:01:11 0:00:04 0:00:02 256,000 原子 10,000ステップ 0:31:15 0:12:48 0:11:47 0:00:44 0:00:21 2,048,000 原子 1,000ステップ 0:27:04 0:10:06 0:08:56 0:00:36 0:00:15 2,048,000 原子 10,000 ステップ 1:46:38 1:28:35 0:05:55 0:02:30 主にプロセス数当たりの粒子数減少に伴う実行時間の減少 à 計算規模 ( 原子数など ) が小さくてプロセス数を増やすと通信等により実行時間が増加する場合がある計算規模が大きくなる à HPC の利用へ 56

サイズを大きくした計算 (5) examples/melt フラット MPI( 原子数 :4,000 256,000 2,048,000) elapsed time [sec/step] 0.016 0.014 0.012 0.01 0.008 0.006 0.004 0.

57 サイズを大きくした計算 (5) examples/melt フラット MPI( 原子数 :4, ,000 2,048,000) elapsed time [sec/step] ,000 atoms elapsed time [sec/step] ,000 atoms 2,048,000 atoms Number of processes Number of processes 4,000 原子 : 16 プロセス 256,000 原子 : 600 プロセス 2,048,000 原子 :600 プロセス以上性能測定は RIST の高度化支援へ 57

58 restart を行う (1) コマンドの紹介 write_restart/restart: 計算途中ファイル出力する read_restart: 計算を再開する clear: リセットこのコマンドを使用すると 1 つの入力ファイルで複数のジョブを順番に実行できる ( 例 ) (commands for 1st simulaxon) clear (commands for 2nd simulaxon) log: LAMMPS のログファイル (log.lammps) をクローズして指定されたログファイルにログを取る 58

59 restart を行う (2) examples の hugoniostat を実行する exmaple ファイルのコピー (hugoniostat) $ cp -r /usr/share/doc/lammps-doc/examples/hugoniostat./ ( 注 )in.hugoniostat の実行には SHOCK パッケージが必要 SHOCK パッケージがないと ERROR: Unknown fix style nphug (../modify.cpp:854) Last command: fix myhug all nphug temp z drag 0.0 tchain 1 pchain 0 のエラーが出る hugoniostat ディレクトリの中を確認する $ ls in.hugoniostat.gz log.5oct16.hugoniostat.g++.1 log.5oct16.hugoniostat.g++.4 $ gzip -d in.hugoniostat.gz ( 注 ) MateriApps LIVE! では in.hugoniostat ファイルが gz になっているので解凍してから使う 59

60 restart を行う (3) in. hugoniostat( 入力ファイル ) # This script reproduces stress trajectories from Fig. 1 in # Ravelo, Holian, Germann, and Lomdahl, PRB (2004) units boundary atom_style lj p p p atomic # Define initial velocity velocity all create mom yes rot yes dist gaussian write_restart restart.equil restartファイルの出力 # Start Run #1 log log.nodrag clear によってリセットを行い read_restart で保存しておいた restart.equil の構造から計算を再開する clear read_restart restart.equil restartファイルの入力 60

61 # Start Run #1 log log.nodrag clear read_restart restart.equil # Start Run #2 log log.drag clear read_restart restart.equil in. hugoniostat( 入力ファイル ) # Start Run #3 log log.nhchains restart を行う (4) 保存しておいた restart.equil (write_restart restart.equil で出力した ) の構造を Run1 3 の計算条件で計算するログファイルは Run1: log.nodrag Run2: log.drag Run3: log.nhchains にそれぞれ保存 clear read_restart restart.equil 61

62 restart を行う (5) in.hugoniostat の実行 $ lammps < in.hugoniostat > log.hugoniostat (log.hugoniostat には標準出力の結果が保存される ) log.nodrag, log.drag, log.nhchains というファイルができているか確認する $ ls in.hugoniostat log.drag log.nodrag log.15feb16.hugoniostat.g++.1 log.lammps restart.equil log.15feb16.hugoniostat.g++.4 log.nhchains stress_vs_t.dat log.hugoniostat それぞれのログファイルの中身を確認する $ cat log.nodrag など log.hugoniostat には Run1 3(log.nodrag, log.drag, log.nhchains) の結果が出力されている 62

63 付録 63

64 (1)Windows での利用 ( バイナリが配布されている ) l LAMMPS-ICMS Windows Installer Repository hdp://rpm.lammps.org/windows.html 例 ) バイナリファイル名 (32 ビット ):lammps-32bit-latest.exe ( 注 )64 ビット版のバイナリもある Cygwin(hDps:// を用いて実行 (MPI を用いるときは hdp:// win-ia32.msi をインストール ) 実行例 ( 個人の環境によって異なる可能性あり ) lammps-32bit-latest.exe をダウンロードして実行 ( インストール ) Cygwin を起動サンプルのあるディレクトリ ( デフォルトのままインストールした場合 ) /cygdrive/c/program\ Files/LAMMPS\ 32-bit\ /Examples 実行ファイルのあるディレクトリ /cygdrive/c/program\ Files/LAMMPS\ 32-bit\ /bin $ lmp_serial.exe < (input file) ß シリアルで実行 $ lmp_mpi.exe < (input file) ß MPI で実行 64

65 (2)Linux での利用 l ソースをコンパイル実行例 ( 個人の環境によって異なる可能性あり ) ターミナルを起動ソース (lammps-stable.tar.gz) を解凍 à ディレクトリ lammps-11aug17 を作る $ tar zxvf lammps-stable.tar.gz 必要に ( 利用したい機能に ) 応じてパッケージの追加 $ cd lammps-11aug17/src $ make package-status ß パッケージの一覧の表示 $ make yes-colloid :( 例 )COLLOID パッケージを追加シリアルで実行 $ cd./lammps-7dec15/src $ make serial $./lmp_serial < (input file) MPI で実行 (OpenMPI などが必要 ) $ cd./lammps-7dec15/src $ make mpi $./lmp_mpi < (input file) 65

66 (3)Mac での利用 ( ソースをコンパイル : コンパイラが必要 ) OS X El Capitan での実行例 ( 個人の環境によって異なる可能性あり ) ターミナルを起動ソース (lammps-stable.tar.gz) を解凍 à ディレクトリ lammps-11aug17 を作る l シリアルでコンパイル $ cd lammps-11aug17/src $ make serial $ lmp_serial < (input file) l MPI でコンパイル (OpenMPI などが必要 ) $ cd lammps-11aug17/src $ make mpi $ lmp_mpi < (input file) ( 注 )Mac 用の makefile:lammps-11aug17/src/make/machines/makefile.mac もある 66

67 LAMMPS の GUI アプリ (1) J-OCTA hdps://cae.jsol.co.jp/product/material/jocta/ 2005 年 JSOL( 日本総研 ) が開発 OCTA の商用版 Student Edition( 機能制限付きの無償版 ) がある LAMMPS をマルチスケールシミュレーション統合環境に拡張でき多機能なプリポストが利用可能 ü COGNAC のデータに基づいて LAMMPS データと相互に変換 ü LAMMPS の入力ファイルが自動生成され手動修正も可能 ü 結果ファイルは自動的に COGNAC データに変換される 67

68 LAMMPS の GUI アプリ (2) Winmostar hdps://winmostar.com/ 株式会社クロスアビリティが開発販売企業ユースで 15 万円より ( トライアル版あり ) サポート講習会 ( 関東関西 ) 個別カスタマイズあり平均 20 ダウンロード / 日国内外にシングルライセンス 593 ユーザ機関ライセンス 41 契約 LAMMPS の簡易設定高度な結果処理が可能 Gromacs Amber MODYLAS にも対応古典だけでなく CPMD ReaxFF DC-DFTB QM/MM MD にも対応 68

69 LAMMPS の GUI アプリ (3) その他のツール Pre/Post Processing Tools for use with LAMMPS( 紹介サイト ) hdp://lammps.sandia.gov/prepost.html 可視化ツール VMD hdp:// OVITO hdp:// OVITO 69

70 LAMMPS のベンチマークについて (1) LAMMPS のベンチマーク hdp://lammps.sandia.gov/bench.html ホームページでベンチマークの結果とベンチマーク用の入力ファイルの公開 (cf. Gromacs: hdp:// ) à 自身の環境でのベンチマークと比較する 70

71 LAMMPS のベンチマークについて (2) 力場による性能の違い hdp://lammps.sandia.gov/bench.html#potenxals à ホームページで公開されている情報を活用する 71

72 ( 注 )LAMMPS の開発グループが公開している情報 hdp://lammps.sandia.gov/bench.html ホームページで公開されている入力ファイルについて (LAMMPS のパッケージ lammps-11aug17/bench/potentials にも同じファイルが置いてある ) 書式が古い à 最新版の LAMMPS で動かすには変更が必要 ( 例 ) Interatomic potenxal comparisons hdp://lammps.sandia.gov/bench.html#potenxals にある in.granular LAMMPS (30 Jun 2012) 版ならそのまま動くが最新版では communicate > comm_modify mode などの変更の必要 72

73 LIVE! のアップデート $ sudo apxtude update $ sudo apxtude upgrade lammps lammps-doc 73

LAMMPSを使うための環境整備状況と支援体制

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