QUIP
v0.9.14
QUIP軟體包是用於進行分子動力學模擬的軟體工具的集合。它實現了各種原子間勢和緊束縛量子力學，也能夠調用外部包，並作為其他軟體（如 LAMMPS、CP2K 和 python 框架 ASE）的插件。 QM/MM 風格也支援各種混合組合，特別關注金屬和半導體等材料系統。
有關更多詳細信息，請參閱線上文件。 SOAP 和 GAP 有單獨的文檔。
透過以下方式確保該軟體包的長期支援：
此程式碼的部分編寫者：Albert Bartok-Partay、Livia Bartok-Partay、Federico Bianchini、Anke Butenuth、Marco Caccin、Silvia Cereda、Gabor Csanyi、Alessio Comisso、Tom Daff、ST John、Chiara Gattinoni、Gianpietroas、James Kermode 、James Daff、ST John、Chiara Gattinoni、Gianpietroas、James Kermode 、James Kermode 、James Kermode 、James Kermode 、James Kermode、萊蒂夫·莫內斯、艾倫·尼科爾、大衛·帕克伍德、拉爾斯·帕斯圖卡、喬瓦尼·佩拉爾塔、伊凡·索爾特、奧利佛·斯特里克森、沃伊切赫·斯拉赫塔、西拉·瓦爾奈、史蒂文·溫菲爾德、塔馬斯·K·斯坦澤爾、亞當·費克特。
版權所有 2006-2021。
大多數公開可用的版本都是根據 GNU 通用公共授權版本 2 發布的，其中一些部分屬於公共領域。 GAP 程式碼作為子模組包含在非商業學術來源授權下分發
如果您使用 QUIP，請引用以下出版品：
@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 介面，請引用：
@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 程式碼，請引用
@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，以下原子間勢已在 QUIP 中進行編碼或連結：
實現了以下緊束縛函數形式與參數化：
可以調用以下外部套件：
quippy Python 介面則需要；建議使用最新版本） QUIP 的誕生是因為需要有效地將各種不同的模型（經驗模型和量子力學模型）結合在一起。它在性能方面不會與 LAMMPS 和 Gromacs 等程式碼競爭。原子模擬環境也能做到這一點，應用更為廣泛，但 QUIP 具有許多獨特的功能：
quippy套件從 Python 存取 Fortran 類型和例程QUIP 的二進位檔案以及提供與原子模擬環境 (ASE) 互通性的相關 quippy Python 綁定可從套件名稱quippy-ase下的 Python 套件索引 (PyPI) 中取得。這意味著您可以使用以下命令安裝最新版本：
pip install quippy-ase透過pip安裝還可以使用quip和gap_fit命令列程式（前提是 pip 安裝腳本的目錄位於您的PATH上）。
目前，wheel 可用於 macOS 上使用 Python 3.6+ 的x86_64架構和基於 glibc 的 Linux 發行版（例如 Ubuntu、CentOS）以及 macOS arm64。使用 GitHub Actions CI 定期更新輪子。如果您在使用pip安裝時遇到問題，請在此處開啟問題。
如果您有權存取 Docker 或 Singularity，則可以嘗試使用預編譯映像之一來快速啟動並執行。
編譯 QUIP 的最低要求是：
一個可用的 Fortran 編譯器。 QUIP 使用gfortran 4.4 及更高版本以及ifort 11.1 進行測試。
線性代數庫 BLAS 和 LAPACK。 QUIP 在 Ubuntu 12.04 上使用參考版本libblas-dev和liblapack-dev進行了測試，並在mkl 11.1 和ifort上進行了測試。
MPI：要使用gap_fit的MPI 並行化，您需要一個ScaLAPACK 函式庫，例如Ubuntu 上的libscalapack-openmpi ，或作為MKL 的一部分。
從 GitHub 複製 QUIP 儲存庫。 --recursive選項會自動引入子模組（如果您不這樣做，那麼您將需要在複製後從頂級 QUIP 目錄執行git submodule update --init --recursive ）::
git clone --recursive https://github.com/libAtoms/QUIP.git其中一個子模組是 GAP 程式碼，可以在src/GAP中找到。請注意，GAP 是根據不同的許可證分發的。
GAP是一種使用高斯過程回歸的機器學習方法，需要大量資料檔案才能運作。您可以在我們的數據存儲庫中找到已發布的潛力以及培訓數據，另請參閱線上文件。
透過查看arch/目錄來確定您的架構，並定義一個環境變數QUIP_ARCH ，例如：
export QUIP_ARCH=linux_x86_64_gfortran適用於 Linux 上的標準 gfortran。如果您不喜歡預設值，您可以在此處調整正在使用的編譯器。對於更奇特的系統，您可能需要基於現有檔案建立自己的arch/Makefile.${QUIP_ARCH}檔案。
MPI：有些架構檔案已經包含針對 MPI 使用的調整。它們的名稱中通常包含mpi ，例如linux_x86_64_gfortran_openmpi+openmp 。
自訂 QUIP、設定數學庫並提供連結選項::
make config Makefile.config 將建立一個建置目錄build/${QUIP_ARCH} ，所有建置都發生在那裡。首先它會問你一些關於你保存庫和其他東西的地方的問題，如果你不使用它要求的東西，就把它留空。答案將儲存在build/${QUIP_ARCH}目錄中的Makefile.inc中，您可以稍後編輯它們（例如更改編譯器、最佳化或偵錯選項）。
如果您稍後對配置進行重大更改，例如啟用或停用緊綁定支持，您應該透過執行make deepclean; make 。
MPI：要使用gap_fit的MPI並行化，您必須將系統庫新增至連結選項，例如-lscalapack或-lscalapack-openmpi ，啟用GAP支援，啟用QR分解，並啟用ScaLAPACK。
編譯所有程式、模組和函式庫::
make來自頂級QUIP目錄。所有程式都建構在build/${QUIP_ARCH}/中。您也可以在該目錄中找到已編譯的目標檔案和函式庫 ( libquip.a )。可以直接從該目錄呼叫程式。
其他有用的 make 目標包括：
make install ：將它可以找到的所有編譯程式複製到QUIP_INSTALLDIR ，如果它已定義並且是一個目錄（需要完整路徑），並將捆綁結構複製到QUIP_STRUCTS_DIR如果已定義。
make libquip ：將 QUIP 編譯為函式庫並連結到它。這將創建所有不同的庫並將它們合併為一個： build/${QUIP_ARCH}/libquip.a ，這是您需要連結的庫（以及 LAPACK）。
一個好的起點是使用quip程序，它可以使用各種模型計算原子配置的屬性。例如：：
quip atoms_filename=test.xyz init_args= ' IP LJ '
param_filename=share/Parameters/ip.parms.LJ.xml E假設您有一個名為test.xyz的文件，其中包含代表立方 fcc 晶格中的 Cu 原子的下列數據：
4
Lattice="3.61 0 0 0 3.61 0 0 0 3.61" Properties=species:S:1:pos:R:3
Cu 0.000 0.000 0.000
Cu 0.000 1.805 1.805
Cu 1.805 0.000 1.805
Cu 1.805 1.805 0.000
上例中的 Lennard-Jones 參數在share/Parameters下的ip.parms.LJ.xml檔案中定義（確保該檔案的路徑正確）。原子配置的格式以擴展 XYZ 格式給出，其中第一行是原子數，第二行是一系列 key=value 對，其中必須至少包含給出週期性邊界框的 Lattice key 和描述其餘行的Properties 鍵。 Properties 的值是由冒號 (:) 分隔的三元組序列，給出名稱、類型和列數，其中 I 為整數，R 為實數，S 為字串。
大多數字串參數可以用--help替換，然後 QUIP 程式將列印允許的關鍵字列表，以及有關其用法的簡短幫助訊息，因此例如init_args=--help將給出潛在模型類型（和一些組合）的列表。解析是遞歸的，因此init_args="IP --help"將繼續列出可用的原子間勢 (IP) 的類型。
要編譯 Python 包裝器 ( quippy )，最低要求如下。 f90wrap將由建置過程自動安裝，但您可能需要檢查pip安裝可執行腳本的目錄是否在您的路徑上（例如透過設定PATH=~/.local/bin:$PATH ）。
numpy>=1.5.0 ）ase>=3.17.0 ）注意：如果您使用的是 Python 虛擬環境 (virtualenv) 並且想要在其中安裝quippy ，請確保在之前激活該環境（ source <env_dir>/bin/activate ，其中<env_dir>是虛擬環境的根目錄）構建quippy （否則庫版本可能會導致意外衝突）。
若要編譯 Python 包裝器 ( quippy )，請執行::
make quippy可以透過將quippy/build/${QUIP_ARCH}中的lib目錄新增至$PYTHONPATH來使用 Quippy，但安裝到特定的 Python 發行版中會更方便：
make install-quippy將安裝到目前的 virtualenv 或嘗試在系統範圍內安裝（通常在沒有sudo情況下失敗）。若要為目前使用者安裝（至~/.local ），請執行指令QUIPPY_INSTALL_OPTS=--user make install-quippy ，或使用QUIPPY_INSTALL_OPTS=--prefix=<directory>安裝到特定目錄。 QUIPPY_INSTALL_OPTS也可以在檔案build/${QUIP_ARCH}/Makefile.inc中設定。
有關 quippy 安裝過程和常見建置問題故障排除的更多詳細信息，請參閱線上文件。
運行單元測試和回歸測試，這依賴於quippy :: bash make test
若要回到接近新克隆的狀態，請使用bash make distclean
某些功能僅在您檢查QUIP/src/目錄中的其他模組時才可用，例如ThirdParty （DFTB 參數、TTM3f 水模型）。
為了透過 LAMMPS 運行 QUIP 勢， make libquip將 QUIP 轉換為庫形式，然後按照 LAMMPS 文件中的說明進行操作。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儲存庫中的版本：
cd ../..
git add src/GAP
git commit -m "updating the version of GAP"
我們不推薦 Apple 隨附的編譯器和 python，而且我們不測試與它們的兼容性。使用 MacPorts 或 Homebrew 取得 GNU 編譯器，並使用那裡的 python 或 Anaconda。截至本次編輯，gcc-8.1 產生內部編譯器錯誤，但 gcc-4.6 到 gcc-7 都很好。
Wheels 是根據使用 cibuildwheel 和此工作流程向public發出的推送和拉取請求構建的。
若要讓候選版本在第一次嘗試時建立帶有後綴（例如-rc1的標籤，請按下以觸發建置：
git commit -m ' release v0.x.z-rc1 '
git tag v0.x.y-rc1
git push --tags如果一切順利， .whl檔案將在新的 GitHub 版本中顯示為資產。現在可以在本機測試安裝過程。
一旦一切正常，進行完整發布（即創建一個名為v0.xy的標籤，不帶-rc1後綴）。這將觸發將輪子和原始碼分發上傳到 PyPI。
