高斯软件在结构优化方面的步骤如下:
确定分子构型
可以通过 GVIEW 和 CHEM3D 等软件来构建分子构型,但更多时候是通过实验数据来确定。
如果分子结构已知,可以通过晶体软件获得高斯直角坐标输入文件,并使用 GVIEW 生成 Z-矩阵高斯输入文件。
在输入原子时,分子的原子序号由输入原子的顺序或构建原子的顺序决定。为了实现对称性输入,确保第一个输入的原子是对称中心,这样可以提高运算速度。
设置优化参数
减少优化参数时,不是简单地将相似参数改为一致,而是要根据分子的对称性采用相同的参数。
可以通过设置键长、键角、是否成键等参数来进行结构优化。
使用优化算法
GaussView 并没有优化功能,必须同时安装 Gaussian 才可以进行优化。
可以采用不同的优化算法,例如自适应协方差矩阵进化策略(CMAES)全局优化算法与高斯过程(GP)机器学习技术相结合的结构优化方法(CMAES-GP)。
执行优化
利用全局寻优性好且寻优效率高的 CMAES 算法进行全局最优搜索。
当搜索进入局部寻优阶段时,采用回归性能优秀的 GP 模型对适应度函数进行动态拟合,进而利用 GP 模型替代有限元分析进行个体适应度评价,以减小局部寻优阶段的有限元重分析次数,从而有效降低工程结构优化计算代价。
建议在实际应用中,根据具体的分子结构和优化需求选择合适的软件和方法,并进行充分的测试和验证以确保优化结果的正确性和可靠性。