← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/trusty/nwchem/trusty-proposed

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/tools/ga-5-2/tcgmsg/examples/README

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Michael Banck, Daniel Leidert, Andreas Tille, Michael Banck
  • Date: 2013-07-04 12:14:55 UTC
  • mfrom: (1.1.2)
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20130704121455-5tvsx2qabor3nrui
Tags: 6.3-1
http://bugs.debian.org/696361
* New upstream release.
* Fixes anisotropic properties (Closes: #696361).
* New features include:
  + Multi-reference coupled cluster (MRCC) approaches
  + Hybrid DFT calculations with short-range HF 
  + New density-functionals including Minnesota (M08, M11) and HSE hybrid
    functionals
  + X-ray absorption spectroscopy (XAS) with TDDFT
  + Analytical gradients for the COSMO solvation model
  + Transition densities from TDDFT 
  + DFT+U and Electron-Transfer (ET) methods for plane wave calculations
  + Exploitation of space group symmetry in plane wave geometry optimizations
  + Local density of states (LDOS) collective variable added to Metadynamics
  + Various new XC functionals added for plane wave calculations, including
    hybrid and range-corrected ones
  + Electric field gradients with relativistic corrections 
  + Nudged Elastic Band optimization method
  + Updated basis sets and ECPs 

[ Daniel Leidert ]
* debian/watch: Fixed.

[ Andreas Tille ]
* debian/upstream: References

[ Michael Banck ]
* debian/upstream (Name): New field.
* debian/patches/02_makefile_flags.patch: Refreshed.
* debian/patches/06_statfs_kfreebsd.patch: Likewise.
* debian/patches/07_ga_target_force_linux.patch: Likewise.
* debian/patches/05_avoid_inline_assembler.patch: Removed, no longer needed.
* debian/patches/09_backported_6.1.1_fixes.patch: Likewise.
* debian/control (Build-Depends): Added gfortran-4.7 and gcc-4.7.
* debian/patches/10_force_gcc-4.7.patch: New patch, explicitly sets
  gfortran-4.7 and gcc-4.7, fixes test suite hang with gcc-4.8 (Closes:
  #701328, #713262).
* debian/testsuite: Added tests for COSMO analytical gradients and MRCC.
* debian/rules (MRCC_METHODS): New variable, required to enable MRCC methods.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/tools/ga-5-2/tcgmsg/examples/README
 
1
TCGMSG Examples
 
2
===============
 
3
 
 
4
These example programs are realisitic (?) models of actual applications or
 
5
algorithms from chemical-physics.  They should make cleanly once the Makefile
 
6
has been appropriately modified (which is done automatically for all supported
 
7
machines). Serial and shared-memory parallel (and possibly CM and Linda)
 
8
versions are also available but not included here.
 
9
 
 
10
The programs may be run using the csh script demo in this directory The script
 
11
takes a single argument which is the name of the desired demo (scf, md, mc,
 
12
jacobi, grid).  The script uses a template PROCGRP file (template.p) to
 
13
generate the actual PROCGRP file used ... its makes a default file if one does
 
14
not exist ... look in that for details.
 
15
 
 
16
Self Consistent Field (scf)
 
17
---------------------------
 
18
 
 
19
This SCF code is a cleaned up and much enhanced version of the one in Szabo
 
20
and Ostlund.  It uses distributed primitive 1s gaussian functions as a basis
 
21
(thus emulating use of s,p,... functions) and computes integrals to
 
22
essentially full accuracy.  It is a direct SCF (integrals are computed each
 
23
iteration using the Schwarz inequality for screeing).  An atomic denisty is
 
24
used for a starting guess.  Damping and level shifting are used to aid
 
25
convergence. 
 
26
 
 
27
Rather than complicate the program with code for parsing input the include
 
28
file 'cscf.h' and block data file 'blkdata.f' contain all the data and thus
 
29
there are three versions, one for each of the available problem sizes.  The
 
30
three sizes correpsond to 15 basis functions (Be), 30 basis functions (Be2)
 
31
and 60 basis functions (tetrahedral Be4).
 
32
 
 
33
[In addition to these three cases there are files for 60, 120 and 240
 
34
functions, which are not built by default (type 'make extra' for
 
35
these).  These are 4, 8 and 16 Be atoms, respectively, arranged in a line.]
 
36
 
 
37
The O(N**4) step has been parallelized with the assumption that each process
 
38
can hold all of the density and fock matrices which is reasonable for up to
 
39
O(1000) basis functions on most workstations networks and many MIMD machines
 
40
(e.g. iPSC-i860).  The work is dynamically load-balanced, with tasks
 
41
comprising 10 sets of integrals (ij|**) (see TWOEL() and NXTASK() in scf.f).
 
42
 
 
43
The work of O(N**3) has not been parallelized, but has been optimized to use
 
44
BLAS and a tweaked Jacobi diagonalizer with dynamic threshold selection.
 
45
 
 
46
Molecular Dynamics (md)
 
47
-----------------------
 
48
 
 
49
This program bounces a few thousand argon atoms around in a box with periodic
 
50
boundary conditions.  Pairwise interactions (Leonard-Jones) are used with a
 
51
simple integration of the Newtonian equations of motion.  This program is
 
52
derived from the serial code of Deiter Heerman, but many modifications have
 
53
been made.  Prof. Frank Harris has a related FORTRAN 9X Connection Machine
 
54
version.
 
55
 
 
56
The O(N) work constructing the forces has been parallelized, as has the
 
57
computation of the pair distribution function.  The neighbour list is computed
 
58
in parallel every 20 steps with a simple static decomposition.  This then
 
59
drives the parallelization of the forces computation.  To make the simulation
 
60
bigger increase the value of mm in the parameter statement at the top of md.f
 
61
(mm=8 gives 2048 particles, mm=13 gives 8878).  Each particle interacts with
 
62
about 80 others, and the neighbor list is computed for about 130 neighbors to
 
63
allow for movement before it is updated.
 
64
 
 
65
Monte Carlo (mc)
 
66
----------------
 
67
 
 
68
This code evaluates the energy of the simplest explicitly correlated
 
69
electronic wavefunction for the He atom ground state using a variational
 
70
monte-carlo method without importance sampling.  It is completely boringly
 
71
parallel and for realistic problem sizes gives completely linear speed-ups for
 
72
several hunderd processes.  You have to give it the no. of moves to
 
73
equilibrate the system for (neq) and the no. of moves to compute averages over
 
74
(nstep).  Apropriate values for a very short run are 200 and 500 respectively.
 
75
 
 
76
Jacobi iterative linear equation solver (jacobi)
 
77
------------------------------------------------
 
78
 
 
79
Uses a naive jacobi iterative algorithm to solve a linear equation.  This
 
80
algorithm is not applicable to real linear equations (sic) and neither is it
 
81
the most parallel algorithm available.  The code as implemented here gets 780+
 
82
MFLOP on a 128 node iPSC-i860 ... a paltry 30% efficiency, but it is not hard
 
83
to improve upon either.
 
84
 
 
85
All the time is spent in a large matrix vector product which is statically
 
86
distributed across the processes.  You need to give it the matrix dimension
 
87
(pick as big as will fit in memory).
 
88
 
 
89
Solution of Laplace's equation on a 2-D grid (grid)
 
90
---------------------------------------------------
 
91
 
 
92
Solve Laplace's eqn. on a 2-D square grid subject to b.c.s on the boundary.
 
93
Use 5 point discretization of the operator and a heirarchy of grids with
 
94
red/black gauss seidel w-relaxation.  This is not the most efficient means of
 
95
solving this equation (probably should use a fast-poisson solver) but it
 
96
provides a 'real-world' example of spatial decomposition determining the
 
97
parallel decomposition.  It is also the only example of a full application in
 
98
C that is included here.
 
99
 
 
100
If the code is compiled with -DPLOT and run with the option '-plot XXX', where
 
101
XXX is one of 'value', 'residual' or 'error', then grids are dumped at
 
102
intervals to the file 'plot' (in the directory of process zero).  This file
 
103
may be displayed with the X11-R4/5 program xpix.  Xpix is not built
 
104
automatically and must be extracted and built from the shar file in this
 
105
directory.