QUIP
v0.9.14
QUIP软件包是用于进行分子动力学模拟的软件工具的集合。它实现了各种原子间势和紧束缚量子力学，还能够调用外部包，并作为其他软件（如 LAMMPS、CP2K 和 python 框架 ASE）的插件。 QM/MM 风格还支持各种混合组合，特别关注金属和半导体等材料系统。
有关更多详细信息，请参阅在线文档。 SOAP 和 GAP 有单独的文档。
通过以下方式确保该软件包的长期支持：
本代码的部分编写者：Albert Bartok-Partay、Livia Bartok-Partay、Federico Bianchini、Anke Butenuth、Marco Caccin、Silvia Cereda、Gabor Csanyi、Alessio Comisso、Tom Daff、ST John、Chiara Gattinoni、Gianpietro Moras、James Kermode , 莱蒂夫·莫内斯 / 艾伦·尼科尔 / 大卫·帕克伍德 / 拉尔斯·帕斯图卡 / 乔瓦尼佩拉尔塔、伊万·索尔特、奥利弗·斯特里克森、沃伊切赫·斯拉赫塔、Csilla Varnai、史蒂文·温菲尔德、塔马斯·K·斯坦泽尔、亚当·费克特。
版权所有 2006-2021。
大多数公开可用的版本都是根据 GNU 通用公共许可证版本 2 发布的，其中一些部分属于公共领域。 GAP 代码作为子模块包含在非商业学术源许可证下分发
如果您使用 QUIP，请引用以下出版物：
@ARTICLE { Csanyi2007-py ,
title = " Expressive Programming for Computational Physics in Fortran 95+ " ,
author = " Cs{'a}nyi, G{'a}bor and Winfield, Steven and Kermode, J R and De
Vita, A and Comisso, Alessio and Bernstein, Noam and Payne,
Michael C " ,
journal = " IoP Comput. Phys. Newsletter " ,
pages = " Spring 2007 " ,
year = 2007
}如果您使用quippy Python 界面，请引用：
@ARTICLE { Kermode2020-wu ,
title = " f90wrap: an automated tool for constructing deep Python
interfaces to modern Fortran codes " ,
author = " Kermode, James R " ,
journal = " J. Phys. Condens. Matter " ,
month = mar,
year = 2020 ,
keywords = " Fortran; Interfacing; Interoperability; Python; Wrapping codes;
f2py " ,
language = " en " ,
issn = " 0953-8984, 1361-648X " ,
pmid = " 32209737 " ,
doi = " 10.1088/1361-648X/ab82d2 "
}如果您使用 GAP 代码，请引用
@ARTICLE { Bartok2010-pw ,
title = " Gaussian approximation potentials: the accuracy of quantum
mechanics, without the electrons " ,
author = " Bart{'o}k, Albert P and Payne, Mike C and Kondor, Risi and
Cs{'a}nyi, G{'a}bor " ,
journal = " Phys. Rev. Lett. " ,
volume = 104 ,
number = 13 ,
pages = " 136403 " ,
month = apr,
year = 2010 ,
issn = " 0031-9007, 1079-7114 " ,
pmid = " 20481899 " ,
doi = " 10.1103/PhysRevLett.104.136403 "
}目前，以下原子间势已在 QUIP 中进行编码或链接：
实现了以下紧束缚函数形式和参数化：
可以调用以下外部包：
quippy Python 接口则需要；建议使用最新版本） QUIP 的诞生是因为需要有效地将各种不同的模型（经验模型和量子力学模型）结合在一起。它在性能方面不会与 LAMMPS 和 Gromacs 等代码竞争。原子模拟环境也能做到这一点，并且应用更为广泛，但 QUIP 具有许多独特的功能：
quippy包从 Python 访问 Fortran 类型和例程QUIP 的二进制文件以及提供与原子模拟环境 (ASE) 互操作性的相关 quippy Python 绑定可从包名称quippy-ase下的 Python 包索引 (PyPI) 中获取。这意味着您可以使用以下命令安装最新版本：
pip install quippy-ase通过pip安装还可以使用quip和gap_fit命令行程序（前提是 pip 安装脚本的目录位于您的PATH上）。
目前，wheel 可用于 macOS 上使用 Python 3.6+ 的x86_64架构和基于 glibc 的 Linux 发行版（例如 Ubuntu、CentOS）以及 macOS arm64。使用 GitHub Actions CI 定期更新轮子。如果您在使用pip安装时遇到问题，请在此处打开问题。
如果您有权访问 Docker 或 Singularity，则可以尝试使用预编译映像之一来快速启动并运行。
编译 QUIP 的最低要求是：
一个可用的 Fortran 编译器。 QUIP 使用gfortran 4.4 及更高版本以及ifort 11.1 进行测试。
线性代数库 BLAS 和 LAPACK。 QUIP 在 Ubuntu 12.04 上使用参考版本libblas-dev和liblapack-dev进行了测试，并在mkl 11.1 和ifort上进行了测试。
MPI：要使用gap_fit的MPI 并行化，您需要一个ScaLAPACK 库，例如Ubuntu 上的libscalapack-openmpi ，或者作为MKL 的一部分。
从 GitHub 克隆 QUIP 存储库。 --recursive选项自动引入子模块（如果您不这样做，那么您将需要在克隆后从顶级 QUIP 目录运行git submodule update --init --recursive ）::
git clone --recursive https://github.com/libAtoms/QUIP.git其中一个子模块是 GAP 代码，可以在src/GAP中找到。请注意，GAP 是根据不同的许可证分发的。
GAP是一种使用高斯过程回归的机器学习方法，需要大量数据文件才能运行。您可以在我们的数据存储库中找到已发布的潜力以及培训数据，另请参阅在线文档。
通过查看arch/目录来确定您的架构，并定义一个环境变量QUIP_ARCH ，例如：
export QUIP_ARCH=linux_x86_64_gfortran适用于 Linux 上的标准 gfortran。如果您不喜欢默认值，您可以在此处调整正在使用的编译器。对于更奇特的系统，您可能需要基于现有文件创建自己的arch/Makefile.${QUIP_ARCH}文件。
MPI：一些架构文件已经包含针对 MPI 使用的调整。它们的名称中通常包含mpi ，例如linux_x86_64_gfortran_openmpi+openmp 。
自定义 QUIP、设置数学库并提供链接选项::
make config Makefile.config 将创建一个构建目录build/${QUIP_ARCH} ，所有构建都发生在那里。首先它会问你一些关于你保存库和其他东西的地方的问题，如果你不使用它要求的东西，就把它留空。答案将存储在build/${QUIP_ARCH}目录中的Makefile.inc中，您可以稍后编辑它们（例如更改编译器、优化或调试选项）。
如果您稍后对配置进行重大更改，例如启用或禁用紧绑定支持，您应该通过执行make deepclean; make 。
MPI：要使用gap_fit的MPI并行化，您必须将系统库添加到链接选项，例如-lscalapack或-lscalapack-openmpi ，启用GAP支持，启用QR分解，并启用ScaLAPACK。
编译所有程序、模块和库::
make来自顶级QUIP目录。所有程序都构建在build/${QUIP_ARCH}/中。您还可以在该目录中找到已编译的目标文件和库 ( libquip.a )。可以直接从该目录调用程序。
其他有用的 make 目标包括：
make install ：将它可以找到的所有编译程序复制到QUIP_INSTALLDIR ，如果它已定义并且是一个目录（需要完整路径），并将捆绑结构复制到QUIP_STRUCTS_DIR如果已定义。
make libquip ：将 QUIP 编译为库并链接到它。这将生成所有不同的库并将它们合并为一个： build/${QUIP_ARCH}/libquip.a ，这是您需要链接的库（以及 LAPACK）。
一个好的起点是使用quip程序，它可以使用各种模型计算原子配置的属性。例如：：
quip atoms_filename=test.xyz init_args= ' IP LJ '
param_filename=share/Parameters/ip.parms.LJ.xml E假设您有一个名为test.xyz的文件，其中包含代表立方 fcc 晶格中的 Cu 原子的以下数据：
4
Lattice="3.61 0 0 0 3.61 0 0 0 3.61" Properties=species:S:1:pos:R:3
Cu 0.000 0.000 0.000
Cu 0.000 1.805 1.805
Cu 1.805 0.000 1.805
Cu 1.805 1.805 0.000
上例中的 Lennard-Jones 参数在share/Parameters下的ip.parms.LJ.xml文件中定义（确保该文件的路径正确）。原子配置的格式以扩展 XYZ 格式给出，其中第一行是原子数，第二行是一系列 key=value 对，其中必须至少包含给出周期性边界框的 Lattice key 和描述其余行的 Properties 键。 Properties 的值是由冒号 (:) 分隔的三元组序列，给出名称、类型和列数，其中 I 为整数，R 为实数，S 为字符串。
大多数字符串参数可以用--help替换，然后 QUIP 程序将打印允许的关键字列表以及有关其用法的简短帮助消息，因此例如init_args=--help将给出潜在模型类型（和一些组合）的列表。解析是递归的，因此init_args="IP --help"将继续列出可用的原子间势 (IP) 的类型。
要编译 Python 包装器 ( quippy )，最低要求如下。 f90wrap将由构建过程自动安装，但您可能需要检查pip安装可执行脚本的目录是否在您的路径上（例如通过设置PATH=~/.local/bin:$PATH ）。
numpy>=1.5.0 ）ase>=3.17.0 ）注意：如果您使用的是 Python 虚拟环境 (virtualenv) 并且想要在其中安装quippy ，请确保在之前激活该环境（ source <env_dir>/bin/activate ，其中<env_dir>是虚拟环境的根目录）构建quippy （否则库版本可能会导致意外冲突）。
要编译 Python 包装器 ( quippy )，请运行::
make quippy可以通过将quippy/build/${QUIP_ARCH}中的lib目录添加到$PYTHONPATH来使用 Quippy，但是安装到特定的 Python 发行版中会更方便：
make install-quippy将安装到当前的 virtualenv 或尝试在系统范围内安装（通常在没有sudo情况下失败）。要仅为当前用户安装（到~/.local ），请执行命令QUIPPY_INSTALL_OPTS=--user make install-quippy ，或使用QUIPPY_INSTALL_OPTS=--prefix=<directory>安装到特定目录。 QUIPPY_INSTALL_OPTS也可以在文件build/${QUIP_ARCH}/Makefile.inc中设置。
有关 quippy 安装过程和常见构建问题故障排除的更多详细信息，请参阅在线文档。
运行单元测试和回归测试，这依赖于quippy :: bash make test
要返回到接近新克隆的状态，请使用bash make distclean
某些功能仅在您检查QUIP/src/目录中的其他模块时才可用，例如ThirdParty （DFTB 参数、TTM3f 水模型）。
为了通过 LAMMPS 运行 QUIP 势， make libquip将 QUIP 转换为库形式，然后按照 LAMMPS 文档中的说明进行操作。您至少需要 2017 年 8 月 11 日版本或更高版本。
cd src/GAPgit checkout < commit >或者
git checkout main
更新QUIP存储库中的版本：
cd ../..
git add src/GAP
git commit -m "updating the version of GAP"
我们不推荐 Apple 附带的编译器和 python，并且我们不测试与它们的兼容性。使用 MacPorts 或 Homebrew 获取 GNU 编译器，并使用那里的 python 或 Anaconda。截至本次编辑，gcc-8.1 产生内部编译器错误，但 gcc-4.6 到 gcc-7 都很好。
Wheels 是通过使用 cibuildwheel 和此工作流程向public发出的推送和拉取请求构建的。
要让候选版本在第一次尝试时创建带有后缀（例如-rc1的标签，请按下以触发构建：
git commit -m ' release v0.x.z-rc1 '
git tag v0.x.y-rc1
git push --tags如果一切顺利， .whl文件将在新的 GitHub 版本中显示为资产。现在可以在本地测试安装过程。
一旦一切正常，进行完整发布（即创建一个名为v0.xy的标签，不带-rc1后缀）。这将触发将轮子和源代码分发上传到 PyPI。
