El Sistema General de Estructura Electrónica Atómica y Molecular ( GAMESS (EE. UU.) ) es un software informático para química computacional . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] El código original comenzó el 1 de octubre de 1977 como un proyecto de Recursos Nacionales para Cálculos en Química. [ 6 ] En 1981, la base de código se dividió en las variantes GAMESS (EE. UU.) y GAMESS (Reino Unido) , que ahora difieren significativamente. GAMESS (EE. UU.) es mantenido por los miembros del Grupo de Investigación Gordon en la Universidad Estatal de Iowa . [ 7 ] El código fuente de GAMESS (EE. UU.) está disponible como software gratuito de código abierto , pero no es software de código abierto , debido a restricciones de licencia.
Capacidades
GAMESS (EE. UU.) puede realizar varios cálculos de química computacional general, incluyendo el método Hartree-Fock , la teoría del funcional de la densidad (DFT), el enlace de valencia generalizado (GVB) y el campo autoconsistente multiconfiguracional (MCSCF). Las correcciones de correlación después de estos cálculos SCF pueden estimarse mediante interacción de configuraciones (CI), teoría de perturbación de Møller-Plesset de segundo orden (MP2) y teoría de clúster acoplado (CC). El efecto del disolvente puede considerarse utilizando mecánica cuántica y mecánica molecular a través de potenciales de fragmentos efectivos discretos o modelos continuos (como PCM). Se pueden calcular correcciones relativistas, incluyendo términos escalares de Douglas-Kroll de tercer orden.
El programa GAMESS (EE. UU.) incorpora métodos de aproximación de Resolución de la Identidad (RI), que reducen el coste computacional al proyectar el tensor ERI en tres matrices centrales. La aproximación RI se ha aplicado a los métodos MP2 y CCSD(T), respectivamente. Los códigos RI-MP2 y RI-CC se benefician de un modelo de paralelización MPI/OpenMP que permite una gran escalabilidad y cálculos rápidos. El método RI-MP2 incluye un componente compatible con GPU en la última versión pública de GAMESS.
GAMESS (EE. UU.) también cuenta con una serie de métodos de fragmentación que permiten al usuario analizar sistemas moleculares más grandes dividiendo una molécula grande en fragmentos más pequeños y manejables. Algunos ejemplos son el método de orbitales moleculares de fragmentos (FMO), el método de potencial de fragmento efectivo (EFP) y el método de orbitales moleculares de fragmentos efectivos (EFMO).
El software GAMESS (EE. UU.) también ofrece una técnica integral de análisis de enlaces basada en el análisis de orbitales cuasi-atómicos (QUAO), propuesto por el profesor Klaus Ruedenberg. El análisis QUAO proporciona una perspectiva cuasi-atómica de los orbitales moleculares de enlace en las moléculas. Estos son orbitales orientados que muestran la dirección del enlace. Los QUAO se caracterizan por su orden de enlace (BO), el orden de enlace cinético (KBO), que es una medida de la fuerza del enlace, y su número de ocupación. El análisis QUAO permite a los usuarios estudiar patrones de enlace en moléculas de tamaño pequeño a mediano con un alto grado de precisión.
Si bien el programa no realiza directamente cálculos de mecánica molecular , puede llevar a cabo cálculos mixtos de mecánica cuántica y molecular mediante potenciales de fragmentos efectivos o a través de una interfaz con el código Tinker . El método de orbitales moleculares de fragmentos puede utilizarse para tratar sistemas grandes, dividiéndolos en fragmentos.
También puede integrarse con los programas de enlace de valencia VB2000 y XMVB, así como con el programa de análisis de población de orbitales de enlace natural (NBO).
Los archivos de entrada utilizan un esquema basado en palabras clave. Por ejemplo, `$CONTRL SCFTYP=ROHF MAXIT=30 $END` , que especifica que la parte SCF del código debe realizar un cálculo de Hartree-Fock de capa abierta restringida (ROHF) y finalizar si el resultado no converge en 30 iteraciones. La salida se encuentra en un archivo de texto en inglés. [ 8 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Young, David C. (2001). «Apéndice AA2.3 GAMESS». Química Computacional: Una guía práctica para aplicar técnicas a problemas del mundo real . Wiley-Interscience. pág. 335. doi : 10.1002/0471220655 . ISBN 978-0-471-33368-5.
- ↑ Schmidt, Michael W.; Baldridge, Kim K.; Boatz, Jerry A.; Elbert, Steven T.; Gordon, Mark S.; Jensen, Jan H.; Koseki, Shiro; Matsunaga, Nikita; Nguyen, Kiet A.; Su, Shujun; Windus, Theresa L.; Dupuis, Michel; Montgomery, John A. (1993). "Sistema general de estructura electrónica atómica y molecular". Journal of Computational Chemistry . 14 (11): 1347– 1363. doi : 10.1002/jcc.540141112 . S2CID 3358041 . Uno de los artículos de química más citados
- ↑ Gordon, Mark S.; Schmidt, Michael W. (2005). "Avances en la teoría de la estructura electrónica: GAMESS una década después" (PDF) . En Dykstra, CE; Frenking, G.; Lim, KS; Scusaria, GE (eds.). Teoría y aplicaciones de la química computacional, los primeros 40 años . Ámsterdam: Elsevier. pp. 1167–1189 . doi : 10.1016/B978-044451719-7/50084-6 . ISBN 978-0-444-51719-7Archivado del original (PDF) el 13 de abril de 2018.
- ↑ Schmidt, Michael W.; Baldridge, Kim K.; Boatz, Jerry A.; Jensen, Jan H.; Koseki, Shiro; Gordon, Mark S.; Nguyen, Kiet A.; Windus, Theresa L. ; Elbert, Stephen T. (1990). "Sistema general de estructura electrónica atómica y molecular (GAMESS)". Boletín QCPE . 10 : 52–54 . ISSN 0889-7514 . OCLC 7963600 .
- ↑ A diciembre de 2014, el código GAMESS enumera a sus colaboradores como: Michael W. Schmidt , Kimberly K. Baldridge, Jerry A. Boatz, Stephen T. Elbert, Mark S. Gordon , Jan H. Jensen, Shiro Koseki, Nikita Matsunaga, Kiet A. Nguyen, Shujun J. Su, Theresa L. Windus, Michel Dupuis, John A. Montgomery, Ivana Adamovic, Christine Aikens, Yuri Alexeev Archivado el 31-07-2018 en Wayback Machine , Pooja Arora, Andrey Asadchev, Rob Bell, Pradipta Bandyopadhyay, Jonathan Bentz, Brett Bode , Kurt Brorsen, Caleb Carlin, Galina Chaban, Wei Chen, Cheol Ho Choi, Paul Day, Albert Defusco, Nuwan Desilva, Tim Dudley, Dmitri Fedorov, Graham Fletcher, Mark Freitag , Kurt Glaesemann , Dan Kemp, Grant Merrill, Noriyuki Minezawa, Jonathan Mullin, Takeshi Nagata, Sean Nedd, Heather Netzloff, Bosiljka Njegic, Ryan Olson, Michael Pak , Spencer Pruitt, Luke Roskop, Jim Shoemaker, Lyudmila Slipchenko, Tony Smith, Sarom Sok, Jie Song, Tetsuya Taketsugu, Simon Webb, Peng Xu, Soohaeng Yoo, Federico Zahariev, Joe Ivanic, Aaron West, Laimutis Bytautas, Klaus Ruedenberg, Kimihiko Hirao, Takahito Nakajima, Takao Tsuneda, Muneaki Kamiya, Susumu Yanagisawa, Kiyoshi Yagi, Mahito Chiba, Seiken Tokura, Naoaki Kawakami, Frank Jensen, Visvaldas Kairys, Hui Li, Walt Stevens, David Garmer, Benedetta Mennucci, Jacopo Tomasi, Henry Kurtz, Prakashan Korambath, Toby Zeng, Mariusz Klobukowski, Mark Spackman, Hiroaki Umeda, Kazuo Kitaura, Karol Kowalski, Marta Wloch, Jeffrey Gour, Jesse Lutz, Wei Li, Piotr Piecuch , Monika Musial, Stanislaw Kucharski, Olivier Quinet, Benoit Champagne, Bernard Kirtman, Kazuya Ishimura, Michio Katouda, Shigeru Nagase, Anna Pomogaeva, Dan Chipman, Haruyuki Nakano, Feng Long Gu, Jacek Korchowiec, Marcin Makowski, Yuriko Aoki, Hirotoshi Mori, Eisaku Miyoshi, Tzvetelin Iordanov, Chet Swalina, Jonathan Skone, Sharon Hammes-Schiffer, Masato Kobayashi, Tomoko Akama, Tsuguki Touma, Takeshi Yoshikawam Yasuhiro Ikabata, Hiromi Nakai, Shuhua Li, Peifeng Su, Dejun Si, Nandun Thellamurege, Yali Wang, Hui Li, Roberto Peverati, Kim Baldridge, Maria Barysz, Casper Steinmann, Hiroya Nakata, Yoshio Nishimoto, Stephan Irle .
- ↑ Grupo de Investigación Gordon. "Manual de GAMESS (Introducción)" (PDF) .
- ↑ "Página principal de Gordon Group/GAMESS" . www.msg.chem.iastate.edu .
- ↑ Grupo de Investigación Gordon. "Manual de GAMESS (Entrada)" (PDF) .
Enlaces externos
- Sitio web oficial
- Grupo de Google GAMESS
- Blog de Jan Jensen con algunos tutoriales de GAMESS.
- Documentación de GAMESS-US
- Software de química computacional