体球調和型ガウス軌道に対する分子積分の厳密に正しい高速計算アルゴリズムの開発

开发球谐高斯轨道分子积分的高精度高速计算算法

• 批准号: 11166260
• 负责人: 石田 和弘
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11166260/
• 关键词: 分子積分の厳密計算; 高速計算アルゴリズム; 体球調和関数型ガウス軌道; 一般短縮型基底関数

石田により導かれた随伴座標展開公式群(ACE公式群)は通常のsegment contraction(SC)の電子反発積分(ER1)の厳密に正しくかつ世界最高速の計算アルゴリズムを与えているが、本年度はまずACEb1k1公式を用いて縮約しないガウス軌道のERlのアルゴリズムを開発し「混成体球調和関数」を定義して用いることでFLOP計数評価により世界最高速であることを示した。次いでACEb3k3公式を用いてgenera1 contraction(GC)型のガウス軌道のERIのスカラー計算における厳密に正しい高速アルゴリズムを開発しs,p型についてはプロゲラム統合体として知られているGaussian94やHONDOと比べて数倍から数十倍高速であることを示した。さらにd型以上について「三混成体球調和関数」を定義して用いることで通常のSC用のACEb3k3アルゴリズムと比較し数倍から数百倍程度の高速化が得られたことを分子構造総合討論会及び岡崎国際会議にて発表しその詳細を論文として投稿中であるが、2000年になってさらに高速化できることに気が付きs,pの場合も合めてアルゴリズムを改良中である。またGC型のERIには特に並行計算が適当であり、SC用のアルゴリズムを用いたときにはおおむね使用できるプロセッサーの数だけ高速化できることが既に分かっている。さらにGC型ERIの計算にはACEb3k3以外のACE公式群も必要であり次年度には他のACE公式群のスカラー計算及び並行計算アルゴリズムの開発を予定している。そしてこれらのERIのアルゴリズムの開発終了後そのERIの原子座標に関する導関数のアルゴリズム開発を行う予定である。

Ishida によ the principal derivative れた the associated coordinate expansion formula group (ACE formula group) によ usually <s:1> segment Contraction (SC) の electronic anti 発 integral (ER1) の 厳 dense に is し く か つ most high-speed の world computing ア ル ゴ リ ズ ム を and え て い る が, this year's は ま ず ACEb1k1 formula を い て contraction し な い ガ ウ ス orbit の ERl の ア ル ゴ リ ズ ム を open 発 し ball harmonic masato Numbers in the "composite" を definition し て in い る <s:1> とでFLOP count evaluation 価によ the highest speed in the world である とを とを shows た た. The subformula を でACEb3k3 を is expressed by で てgenera1 Contraction (GC) の ガ ウ ス orbit の ERI の ス カ ラ ー computing に お け る 厳 dense に is し い high-speed ア ル ゴ リ ズ ム を open 発 し s, p type に つ い て は プ ロ ゲ ラ ム system fit と し て know ら れ て い る Gaussian94 や HONDO と than べ several times て か ら dozens of times high-speed で あ る こ と を shown し た. さ ら に type d above に つ い て masato ball harmonic Numbers in the "three composite" を definition し て in い る こ と で usually の SC with の ACEb3k3 ア ル ゴ リ ズ ム と compare several times し か ら degree high speed の が hundreds of times to ら れ た こ と を molecular structure 総 workshops and び okazaki international conference に て 発 table し そ の detailed を paper と し contribute て in で あ る が, 20 In 2000, になってさらに high-speed で る る る とに とに が is being used for が s,p in various occasions, <s:1> めてア ゴリズムを ゴリズムを is being improved である. ま た GC type の ERI に は に parallel computing が especially appropriate で あ り, SC の ア ル ゴ リ ズ ム を with い た と き に は お お む ね use で き る プ ロ セ ッ サ ー の number だ high speed け で き る こ と が に points both か っ て い る. さ ら に GC type ERI の computing に は ACEb3k3 outside の ACE formula group も necessary で あ り annual に は he の ACE formula group of の ス カ ラ ー calculation and parallel computing ア び ル ゴ リ ズ ム の open 発 を designated し て い る. そ し て こ れ ら の ERI の ア ル ゴ リ ズ ム の 発 open after the end of そ の ERI の atomic coordinates に masato す る guide number of masato の ア ル ゴ リ ズ ム open 発 を line う designated で あ る.

项目成果

Kazuhiro Ishida: "Rigorous and rapid caluculation of the election repuision integral over the uncontracted solid harmonic Gaussian-type orbitals"Journal of Chemical Physics. 111. 4913-4922 (1999)

Kazuhiro Ishida：“对未收缩固体谐波高斯型轨道上的选举排斥积分进行严格和快速计算”化学物理杂志。

T. Yanai, K. Ishida, H. Nakao, and K. Hirao: "A new algorithm for electron repuision integrais oriented to the general contraction scheme"International Journal of Quantum Chemistry. 76. 396-406 (2000)

T. Yanai、K. Ishida、H. Nakao 和 K. Hirao：“一种面向一般收缩方案的电子排斥积分新算法”国际量子化学杂志。