PQS (software)
पी. क्यू. एस. एक सामान्य प्रयोजन क्वांटम रसायन विज्ञान कार्यक्रम है। इसकी जड़ें प्रोफेसर पीटर पुलाय के समूह में विकसित पहले एब इनिशियो ग्रेडिएंट प्रोग्राम में वापस जाती हैं, लेकिन अब इसे पैरलल क्वांटम सॉल्यूशंस द्वारा व्यावसायिक रूप से विकसित और वितरित किया जाता है। शैक्षणिक उपयोगकर्ताओं और साइट लाइसेंस के लिए लागत में कमी आई है। इसके मजबूत बिंदु ज्यामिति अनुकूलन, एन. एम. आर. रासायनिक बदलाव गणना, और बड़ी एम. पी. 2 गणना, और कंप्यूटिंग समूहों पर उच्च समानांतर दक्षता हैं। इसमें घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, अर्ध-अनुभवजन्य विधियां, माइंडो/3, एम. एन. डी. ओ., ए. एम. 1 और पी. एम. 3, एस. वाई. बी. वाई. एल. 5 बल क्षेत्र का उपयोग करने वाले आणविक यांत्रिकी, ओ. एन. आई. ओ. एम. विधि का उपयोग करने वाले क्वांटम यांत्रिकी/आणविक यांत्रिकी मिश्रित विधि, प्राकृतिक बंधन कक्षीय (एन. बी. ओ.) विश्लेषण और सी. ओ. एस. एम. ओ. समाधान मॉडल सहित कई अन्य क्षमताएं शामिल हैं। हाल ही में, बंद शेल प्रणालियों के लिए एक अत्यधिक कुशल समानांतर सी. सी. एस. डी. (टी) कोड विकसित किया गया है। इस कोड में कई अन्य पोस्ट हार्ट्री-फॉक विधियाँ शामिल हैंः एमपी2, एमपी3, एमपी4, सीआईएसडी, सीईपीए, क्यूसीआईएसडी आदि। पी. क्यू. एस. कार्यक्रम की उत्पत्ति 1960 के दशक के अंत में मेयर और पुलाय द्वारा विकसित की गई थी। वे दोनों म्यूनिख में मैक्स-प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर फिजिक्स एंड एस्ट्रोफिजिक्स में थे जब उन्होंने एक नया ए. बी. इनिशियो प्रोग्राम लिखना शुरू किया। इसका मुख्य उद्देश्य नई ए. बी. इनिशियो तकनीकों को स्थापित करना था। पुलय और मेयर की रुचि थोड़ी अलग थी। पुलय ढाल ज्यामिति अनुकूलन, विश्लेषणात्मक ऊर्जा व्युत्पन्न (बल), और विश्लेषणात्मक बलों के संख्यात्मक विभेदन के माध्यम से निरंतर गणना को लागू करने में रुचि रखते थे, जबकि मेयर युग्मित-इलेक्ट्रॉन जोड़ी सन्निकटन (सी. ई. पी. ए.), स्पिन घनत्व गणना, और छद्म कक्षीय-विन्यास अंतःक्रिया (पी. एन. ओ.-सी. आई.) जैसी अत्यंत सटीक सहसंबंध विधियों के बारे में उत्साहित थे। उस समय, विश्लेषणात्मक प्रवणताएँ बंद-शेल हार्ट्री-फॉक तरंग-क्रियाओं तक सीमित थीं। हालाँकि, वे 1970 में अप्रतिबंधित (यू. एच. एफ.) और प्रतिबंधित ओपन-शेल (आर. ओ. एच. एफ.) तरीकों के लिए ऐसा करने में सक्षम थे। कोड का पहला संस्करण 1969 में मैक्स-प्लैंक संस्थान और स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में पूरा किया गया था। फिर, मेयर ने इसे "एमओएलपीआरओ" नाम दिया और गॉसियन लोब आधार सेट का उपयोग किया। 1970 के दशक में, एम. ओ. एल. पी. आर. ओ. के वर्तमान संस्करण ने कई उन्नत विधियों को जोड़ा जैसे कि बहु-विन्यास स्व-सुसंगत क्षेत्र (एम. सी.-एस. सी. एफ.) और आंतरिक रूप से अनुबंधित बहु-संदर्भ विन्यास अंतःक्रिया (एम. आर.-सी. आई.)। साथ ही, 1980 के दशक में, MOLPRO का विस्तार किया गया और ज्यादातर हंस-जोआचिम वर्नर, पीटर नोल्स और मेयर के सहकर्मियों द्वारा फिर से लिखा गया। इस बीच, 1976 में, पुलाय टेक्सास विश्वविद्यालय, ऑस्टिन में बोग्स और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में शेफर का दौरा कर रहे थे। उन्होंने मूल एम. ओ. एल. पी. आर. ओ. के आधार पर टेक्सास नामक एक नया कार्यक्रम लिखा और मानक गौसियन कार्यों के साथ गौसियन लोब कार्यों को प्रतिस्थापित किया। टेक्सास ने बड़े अणुओं, एससीएफ अभिसरण, ज्यामिति अनुकूलन तकनीकों और कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी से संबंधित गणनाओं पर जोर दिया। 1982 के बाद से, इस कार्यक्रम को अर्कांसस विश्वविद्यालय में और विकसित किया गया। प्राथमिक महत्वपूर्ण विस्तार सेबो द्वारा कुछ नए इलेक्ट्रॉन सहसंबंध विधियों का उपयोग और हैमिल्टन द्वारा प्रथम क्रम एमसी-एससीएफ कार्यक्रम था। एक महत्वपूर्ण विकल्प वोलिंस्की द्वारा पहले व्यावहारिक गेज-अपरिवर्तनीय परमाणु कक्षीय (जी. आई. ए. ओ.) एन. एम. आर. कार्यक्रम का कार्यान्वयन था, जिसमें एक अत्यधिक कुशल अभिन्न पैकेज भी शामिल था। बोफिल ने विश्लेषणात्मक प्रवणता सहित एक निर्बाध प्राकृतिक कक्षीय-पूर्ण सक्रिय स्थान (यू. एन. ओ.-सी. ए. एस.) कार्यक्रम को निष्पादित किया; यह एम. सी.-एस. सी. एफ. का एक न्यूनतम लागत वाला विकल्प है और ज्यादातर मामलों में ठीक उसी तरह काम करता है। टेक्सास को शुरू में 10 आई. बी. एम. आर. एस. 6000 वर्कस्टेशनों के समूह पर 1995-1996 में समानांतर किया गया था। 1996 में, बेकर पुलाय में शामिल हो गए और लगभग उसी समय, इंटेल ने पेंटियम प्रो निकाला, जो पीसी के लिए एक प्रोसेसर था जो लो-एंड वर्कस्टेशन के साथ प्रतिस्पर्धी था और परिमाण के क्रम से कम महंगा था। कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान के लिए इस सुधार की क्षमता को समझते हुए, पी. क्यू. एस. का गठन किया गया और जुलाई 1997 में समानांतर ए. बी. इनिशियो गणनाओं के लिए पी. सी. समूहों के वाणिज्यिक विकास के लिए एक एस. बी. आई. आर. अनुदान आवेदन प्रस्तुत किया गया। इस बीच, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन अनुदान द्वारा वित्तपोषित पुलाय समूह ने 300 मेगाहर्ट्ज पेंटियम II प्रोसेसर का उपयोग करके एक लिनक्स क्लस्टर का निर्माण शुरू किया। भाग्यशाली परिस्थितियों में, कुछ सक्षम और पीसी कुशल स्नातक छात्र उपलब्ध थे, विशेष रूप से मग्यारफाल्वी और शिरेल। पी. सी. समूह को पूरी सफलता मिली और इसने आई. बी. एम. वर्कस्टेशन समूह को काफी पीछे छोड़ दिया जो अपने खर्च की एक छोटी राशि पर समूह का कम्प्यूटेशनल मुख्य आधार था। पी. क्यू. एस. प्रोग्रामिंग को टेक्सास कोड पर प्रदर्शित किया गया था और इसके कुछ हिस्सों, मुख्य रूप से एन. एम. आर. कोड, को अर्कांसस विश्वविद्यालय से पी. क्यू. एस. के लिए अधिकृत किया गया था। अधिकांश कोड को व्यापक रूप से बदल दिया गया था ताकि (ए) सभी प्रमुख कार्यक्षमता पूरी तरह से समानांतर हो; और (बी) व्यापक प्रणालियों पर नियमित रूप से गणना करने की क्षमता हो। उन्होंने मुख्य रूप से समानता के एक मामूली स्तर (8 से 32 सीपीयू) के लिए लक्ष्य रखा, क्योंकि यह एक व्यक्ति या समूह संसाधन के लिए सबसे व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त आकार है। वास्तव में, बहुत बड़े समूहों पर भी किसी भी उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध प्रोसेसर का केवल एक प्रतिशत आवंटित किया जाना सामान्य है। विशेषताएँ पी. क्यू. एस. ए. बी. इनिशियो वी. 4 के लिए उच्च-स्तरीय सहसंबद्ध ऊर्जाओं में आधार क्षमताओं में एम. पी. 3, एम. पी. 4, सी. आई. डी., सी. आई. एस. डी., सी. ई. पी. ए.-0, सी. ई. पी. ए.-2, क्यू. सी. आई. एस. डी., क्यू. सी. आई. एस. डी. (टी), सी. सी. डी., सी. सी. एस. डी. और सी. सी. एस. डी. (टी) तरंग कार्य शामिल हैं; लागू ज्यामिति अनुकूलन (अन्य चीजों के अलावा, परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी (ए. एफ. एम.) प्रयोगों के परिणामों का अनुकरण करने के लिए उपयोग किया जाता है); पूर्ण-सटीकता, विहित यू. एम. पी. 2 ऊर्जा और विश्लेषणात्मक ध्रुवीकरण और एच. एफ. और उच्च कोणीय संवेग आधार कार्यों और सामान्य संकुचन की अनुमति देने वाला एक कुशल वेक्टराइज्ड गॉसियन इंटीग्रल पैकेज। अबेलियन बिंदु समूह समरूपता; ज्यामिति अनुकूलन चरण और हेसियन (दूसरा व्युत्पन्न) सीपीएचएफ के लिए पूर्ण बिंदु समूह समरूपता (आईएच तक) का उपयोग करता है। क्लोज्ड-शेल (आर. एच. एफ.) और ओपन-शेल (यू. एच. एफ.) एस. सी. एफ. ऊर्जा और प्रवणता, जिसमें कई प्रारंभिक तरंग फलन अनुमान विकल्प शामिल हैं। ओपन-शेल प्रणालियों के लिए बेहतर एससीएफ अभिसरण। क्लोज्ड-शेल (आर. एच. एफ.) और ओपन-शेल (यू. एच. एफ.) घनत्व कार्यात्मक ऊर्जाएँ और प्रवणताएँ जिनमें सभी लोकप्रिय विनिमय-सहसंबंध कार्य शामिल हैंः वी. डब्ल्यू. एन., बी. 88, ओ. पी. टी. एक्स., एल. वाई. पी., पी. 86, पी. डब्ल्यू. 91, पी. बी. ई., बी. 97, एच. सी. टी. एच., बी. 3. एल. वाई. पी., आपके स्वयं के कार्यात्मक आदि बनाते हैं। फूरियर ट्रांसफॉर्म कूलम्ब (एफ. टी. सी.) विधि का उपयोग करते हुए बड़े आधार सेटों के लिए तेज और सटीक शुद्ध डी. एफ. टी. ऊर्जाएँ और प्रवणताएँ। इनमें से प्रत्येक विधि के लिए उत्पादक, अनुकूलनीय ज्यामिति अनुकूलन जिसमें न्यूनतमकरण और काठी-बिंदु खोज के लिए आइगेनवेक्टर फॉलोइंग (ईएफ) एल्गोरिदम, न्यूनतमकरण के लिए पुलाय का जीडीआईआईएस एल्गोरिदम, कार्टेशियन, जेड-मैट्रिक्स और डीलोकलाइज्ड आंतरिक निर्देशांक का उपयोग शामिल है। आणविक समूहों के कुशल अनुकूलन और मॉडल सतहों पर अधिशोषण/प्रतिक्रिया के लिए नए निर्देशांक शामिल हैं। ज्यामितीय बाधाओं की पूरी श्रृंखला जिसमें निश्चित दूरी, समतल मोड़, मरोड़ और अणु में किसी भी परमाणु और जमे हुए (स्थिर) परमाणुओं के बीच समतल से बाहर झुकना शामिल है। बाधाओं में शामिल परमाणुओं को औपचारिक रूप से बंधे होने की आवश्यकता नहीं है और-एक जेड मैट्रिक्स के विपरीत-वांछित बाधाओं को प्रारंभिक ज्यामिति में संतुष्ट करने की आवश्यकता नहीं है। कंपन आवृत्तियों की गणना, आई. आर. तीव्रता और ऊष्मागतिकीय विश्लेषण सहित इन प्रणालियों में से प्रत्येक के लिए एक्सपोजिटरी दूसरी सहायक कंपनियां। क्लोज्ड-शेल एच. एफ. और डी. एफ. टी. वेवफंक्शंस के लिए कुशल एन. एम. आर. रासायनिक स्थानांतरण। ऊर्जा, प्रवणता, विश्लेषणात्मक द्वितीय व्युत्पन्न और एन. एम. आर. के साथ प्रभावी मूल क्षमताओं (ई. सी. पी.) की एक पूरी श्रृंखला, सापेक्ष और गैर-सापेक्ष दोनों। बंद-शेल एमपी2 ऊर्जाएँ और विश्लेषणात्मक प्रवणताएँ और दोहरे आधार वाली एमपी2 ऊर्जाएँ; संख्यात्मक एमपी2 सेकंड व्युत्पन्न। संभावित स्कैन, जिसमें स्कैन + स्वतंत्रता की अन्य सभी डिग्री का अनुकूलन शामिल है। जेड-मैट्रिक्स, कार्टेशियन या द्रव्यमान-भारित कार्टेशियन निर्देशांक का उपयोग करने के बाद प्रतिक्रिया पथ (आई. आर. सी.)। ऊर्जा, विश्लेषणात्मक प्रवणता, संख्यात्मक द्वितीय व्युत्पन्न और एन. एम. आर. सहित चालक-सदृश जांच समाधान मॉडल (सी. ओ. एस. एम. ओ.)। बॉन्ड ऑर्डर और परमाणु संयोजकता (ओपन-शेल सिस्टम के लिए मुक्त संयोजकता के साथ) सहित जनसंख्या विश्लेषण; CHELP और Cioslovsky शुल्क। वेनहोल्ड्स नेचुरल बॉन्ड ऑर्डर (एन. बी. ओ.) विश्लेषण, जिसमें प्राकृतिक जनसंख्या और स्टेरिक विश्लेषण शामिल हैं। नाभिक पर आवेश, घूर्णन-घनत्व और विद्युत क्षेत्र प्रवणता के साथ गुण मॉड्यूल। ध्रुवीयता और द्विध्रुवीय और ध्रुवीयता व्युत्पन्न; रमन की तीव्रता। एम. आई. एन. डी. ओ./3, एम. एन. डी. ओ., ए. एम. 1 और पी. एम. 3 सहित पूर्ण अर्ध-अनुभवजन्य पैकेज, दोनों खुली (अप्रतिबंधित) और बंद-कवच ऊर्जाएँ और प्रवणताएँ। उत्तरार्द्ध के लिए, चौथी पंक्ति के माध्यम से सभी मुख्य समूह तत्वों (उत्कृष्ट गैसों को छोड़कर) के साथ-साथ जस्ता और कैडमियम को मानकीकृत किया गया है। साइबिल 5.2 और यू. एफ. एफ. बल क्षेत्रों का उपयोग करते हुए आणविक यांत्रिकी। ओ. एन. आई. ओ. एम. विधि का उपयोग करते हुए क्यू. एम./एम. एम. सरल वर्लेट एल्गोरिदम का उपयोग करके आणविक गतिकी। त्वरित इनपुट उत्पादन और अन्य कार्यक्रमों के साथ संगतता के लिए लोक-शैली इनपुट। ग्राफिकल इनपुट उत्पादन और प्रदर्शन सभी प्रमुख ए. बी. इनिशियो कार्यक्षमता पूरी तरह से समानांतर है (एम. पी. 2 प्रवणता को छोड़कर जो केवल क्रमिक है-विकास के तहत समानांतर संस्करण)। संक्रमण अवस्था, इन्फ्रारेड (आई. आर.), रमन और वाइब्रेशनल सर्कुलर डाइक्रोइज्म (वी. सी. डी.) के लिए आणविक संरचना और कंपन स्पेक्ट्रा की गणना करें। लिनक्स विज्ञान सॉफ्टवेयर के लिए बाह्य लिंक कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान सॉफ्टवेयर रसायन विज्ञान सॉफ्टवेयर जो लिनक्स स्वामित्व सॉफ्टवेयर के लिए क्यूटी स्वामित्व वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है जो क्यूटी का उपयोग करता है