训练和检验配置文件

概述

Inputfile.txt 是 PhyMLP-MLP 机器学习势（Machine Learning Potential）训练和性质计算的主要配置文件。 它定义了软件路径、训练参数、计算选项和物性计算相关的所有关键参数。

配置文件采用键值对格式，以等号 = 分隔参数名和值，支持多行定义。

文件结构概览

# 必须自定义的参数
PhyMLP_load      = "/path/to/phymlp"
lmp_mpi_load     = "/path/to/lmp_mpi"
vaspkit_load     = "/path/to/vaspkit"

# 训练过程参数设置
train            = "TRUE"
extxyz_load      = "./train.extxyz"
init_PhyMLP      = "./10.PhyMLP"
iteration_limit  = "5000"
al_mode          = "nbh"

# 性质计算参数设置
calculate        = "true"
crystal_structure= "bcc"
lattice          = "3.5"
atomic_mass      = "183.84"
pot_PhyMLP_load  = "./train/pot.PhyMLP"
properties       = "E-V"
properties       = "Elastic"
properties       = "phonon"
properties       = "P-V"

详细参数说明

1. 必须自定义的参数

这些参数是系统运行的基础，用户必须根据本地环境正确设置。

1.1 软件路径设置

PhyMLP_load      = "/work/home/ningshihui/mlp-develop-phymlp/getset_train_validation/software/phymlp-mpi"
lmp_mpi_load     = "/work/home/ningshihui/mlp-develop-phymlp/getset_train_validation/software/interface-lammps-mlp/lmp_mpi"
vaspkit_load     = "/work/home/ningshihui/mlp-develop-phymlp/getset_train_validation/software/vaspkit.1.5.1/bin/vaspkit"

参数说明：

  • PhyMLP_load：PhyMLP 框架的安装主目录，即编译时执行 ./configure 的目录。

  • lmp_mpi_load：LAMMPS 可执行文件 lmp_mpi 的完整路径。

  • vaspkit_load：VASPKIT 可执行文件的完整路径。

注意事项： - 这些路径必须使用绝对路径。 - 确保所有软件具有正确的执行权限。

2. 训练过程参数设置（可选自定义）

这些参数控制机器学习势的训练过程。

2.1 基本训练控制

train            = "TRUE"
extxyz_load      = "./train.extxyz"
init_PhyMLP      = "./10.PhyMLP"
iteration_limit  = "5000"
al_mode          = "nbh"

参数说明：

  • train：是否执行训练。可选值： - "TRUE" 或 "true"：执行训练 - "FALSE" 或 "false"：跳过训练

  • extxyz_load：训练集文件路径，通常为 Extxyz 格式的结构-能量-力数据集。

  • init_PhyMLP：初始势函数级别文件路径，用于提供训练起点。

  • iteration_limit：最大迭代次数，默认值为 5000。

  • al_mode：训练模式，可选值： - "nbh"：邻域模式（默认） - 其他模式根据 PhyMLP 版本支持

2.2 输出说明

训练完成后，势函数文件默认保存为：

./train/pot.PhyMLP

此文件将在后续性质计算中使用。

3. 性质计算参数设置（可选自定义）

这些参数控制使用训练好的势函数进行各种物性计算。

3.1 基本计算控制

calculate        = "true"
crystal_structure= "bcc"
lattice          = "3.5"
atomic_mass      = "183.84"
pot_PhyMLP_load  = "./train/pot.PhyMLP"

参数说明：

  • calculate：是否执行性质计算。可选值： - "true" 或 "TRUE"：执行计算 - "false" 或 "FALSE"：跳过计算

  • crystal_structure：晶体结构类型。当前版本支持： - "fcc"：面心立方 - "bcc"：体心立方（示例中使用的类型） - "hcp"：六方最密堆积

  • lattice：平衡晶格常数（单位：Å）。

  • atomic_mass：元素的相对原子质量（单位：g/mol）。

  • pot_PhyMLP_load：训练好的 PhyMLP 势函数文件路径。

3.2 物性计算选项

物性计算通过多次定义 properties 参数来选择：

properties       = "E-V"      # 单原子能量-体积计算
properties       = "Elastic"  # 弹性常数计算
properties       = "phonon"   # 声子谱计算
properties       = "P-V"      # 压力-体积计算

参数说明：

  • properties = “E-V”：计算能量-体积曲线（E-V curve）。

  • properties = “Elastic”：计算弹性常数，作为势函数性质的检验。

  • properties = “phonon”：计算声子谱（phonon dispersion）。

  • properties = “P-V”：计算压力-体积曲线（P-V curve）。

注意： - 可以同时选择多个性质计算，程序将按顺序执行。 - 默认情况下，如果启用计算，会同时计算 "E-V" 和 "Elastic"。

3.3 单位系统

性质计算使用的默认单位系统：

  • 长度：埃（Å）

  • 能量：电子伏特（eV）

  • 压强：吉帕斯卡（GPa）

  • 时间：皮秒（ps）

配置示例

以下是一个完整的钨（W）体系配置示例：

###必须自定义的参数###
PhyMLP_load      = "/home/user/phymlp"
lmp_mpi_load     = "/home/user/lammps/lmp_mpi"
vaspkit_load     = "/home/user/vaspkit/bin/vaspkit"

###可选自定义的参数###
###训练过程参数设置##
train            = "TRUE"
extxyz_load      = "./W_train.extxyz"
init_PhyMLP      = "./10.PhyMLP"
iteration_limit  = "3000"
al_mode          = "nbh"

###可选自定义的参数###
###性质计算参数设置####默认单位：长度埃，能量ev，压强GPa，时间ps
calculate        = "true"
crystal_structure= "bcc"
lattice          = "3.165"
atomic_mass      = "183.84"
pot_PhyMLP_load  = "./train/pot.PhyMLP"
properties       = "E-V"
properties       = "Elastic"
properties       = "phonon"

使用流程

  1. 准备工作： - 安装 PhyMLP、LAMMPS 和 VASPKIT - 准备训练数据集（Extxyz 格式）

  2. 配置文件修改： - 设置正确的软件路径 - 指定训练集文件 - 选择需要计算的性质

  3. 执行程序： - 程序将先进行势函数训练 - 然后使用训练好的势进行性质计算

  4. 结果获取： - 训练结果保存在 ./train/ 目录 - 性质计算结果保存在各自的输出文件中

常见问题

  1. 路径错误： - 确保所有软件路径使用绝对路径 - 检查文件权限：chmod +x /path/to/executable

  2. 训练失败： - 检查训练集文件格式是否正确 - 确认初始势函数级别文件存在

  3. 计算失败： - 检查晶格常数和晶体结构是否匹配 - 确认势函数文件路径正确

  4. 单位混淆： - 注意输入参数的单位（如晶格常数单位为 Å） - 输出结果遵循默认单位系统

相关文档

  • extxyz_format - 训练数据集格式说明

  • phymlp_training - PhyMLP 训练详细流程

  • lammps_integration - LAMMPS 与 PhyMLP 集成指南

版本说明

  • 当前版本支持：fcc、bcc、hcp 晶体结构

  • 默认计算单位：Å、eV、GPa、ps

  • 支持多性质并行计算