ニューラルネットワーク分子動力學システム Advance/NeuralMD
Neural Network Potential に基づいた分子動力學計算のソフトウェアです。 Quantum ESPRESSO にて出力された第一原理計算の結果を教師データとして、分子力場を作成します。この力場を利用して、 LAMMPS にて分子動力學計算を実行します。
概要
特徴
- 第一原理計算よりも高速、かつ、既存の分子動力學計算よりも高精度
- 未知の材料、未知の添加元素 など、既存の力場が無い系も取り扱い可能
- 研究者の勘や経験に依存しない、システマティックなシミュレーションを実現
使い方
- 當社にて改修を施した Quantum ESPRESSO を使用して第一原理計算を実施し、教師データを出力します。
- 本製品を使用してニューラルネットワークの學習（最適化）を行います。
- 當社にて Neural Network Potential の機能を追加した LAMMPS を使用して、分子動力學計算を実施します。
事例
第一原理計算より高速
長距離クーロン相互作用を考慮したモデルを LiCoO2 結晶に適用し、計算時間をベンチマークしています。対稱関數は303個、ニューラルネットワークは 512ノード x 2層。Intel Xeon E5-2640 を 1CPU だけ使用(CPU內では並列化)。2400原子系の 1MD ステップを、4.4秒で実施できています。
第一原理計算の數百～數千倍の計算速度を達成しています。
既存の分子力場よりも高精度
Neural Network Potential をGaN 結晶に適用し、計算結果を Tersoff 力場 ※1 と比較しています。教師データには、300K～6000K の古典分子動力學計算にて生成した500個の構造を使用しています。ポテンシャルエネルギーおよび原子に働く力について、DFT計算の結果をよく再現しており、Tersoff などの既存の力場よりも高精度であることが確認できます。
※1 多體系分子力場 https://lammps.sandia.gov/doc/pair_tersoff.html
バージョン情報
Advance/NeuralMD Ver. 1.2 をリリースしました（2020年12月18日）。
Ver. 1.2 で追加された新機能
L-BFGSの性能改善（外部ライブラリー使用：libLBFGS）
Windows用のバッチスクリプト生成機能
動作環境
OS
- Windows 10（64 bit 環境対応）
- CentOS 7（64 bit 環境対応）
ライセンス?価格
ライセンス形態
| OS | ライセンス形態 |
| Windows | ノードロック（リモートデスクトップ利用可） |
| Linux | フローティング |
価格表
| 企業、國研 | 大學 | |
| 年間ライセンス（萬円／年、稅抜） | 50 | 25 |
| 買取ライセンス（萬円、稅抜） | 150 | 75 |
※ Advance/NanoLabo と同時にご購入いただくと、定価から2割引きとなります。
トライアルライセンス
お一人様につき１ヶ月間、トライアルライセンスを無償でご利用になれます。
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