敏于思而勤于行

读研时，老师告诉我：抬头看路，低头拉车，要手脑并用。

自己随后二十多年的科研实践，也切身体会到科研如果某个阶段或某个项目，做什么都跌跌撞撞、处处不顺利，大部分是方式方法出问题了。这时候建议停下来，好好思考一下自己工作的方向、设计思路。

对于做计算的同学，则仔细检查模型、参数以及当前错误结果的出错信息，而不是蛮干。勤奋不等于蛮干，我甚至认为简单重复错误不仅不是勤奋，反而是懒于反思的表现。老司机这里结合一位同学的表现，说说我的看法。

具体情形：大体系单步优化足足耗费了2天时间

遇到这种情形，必须马上停下，这和我之前介绍的“导师停我账号”如出一辙。导师让你停，你可能还会觉得“真抠门”，殊不知你付出的时间比那点机时费贵多了。

面对这种情形，需要马上根据当前结果诊断速度慢的原因，例如密度泛函计算，是因为电子步优化缓慢、难以收敛，还是因为并行不合理等，对症下药。对于复杂、超大体系，尤其要谨慎，加强和计算机的交互。这里结合我为这个同学最近做的测试，展示大体系只要设置得当，也能计算的很快，如下图。

200个原子，1800个电子，相信对绝大部分同学这是大体系，而精修结构优化（力的收敛从0.05 eV/Å降低到0.02 eV/Å），上图最后一列是单步花费的时间，单位为分钟。36核经过不到半小时完成了精修计算，简单算个帐，机时消耗：36核*0.5小时 = 18核时；机时费用：18核时*0.07元/核时 = 1.26元。请问这点机时费用，相比咱们宝贵的时间，是不是很廉价？

问题诊断：那么这个同学的问题出在哪里？

首先，他直接拷贝了他师兄的输入文件INCAR以及KPOINTS，在高达1800个电子的体系不必要采用了大量K点。其次，他初始结构建模后首次自洽计算就设置了很高的收敛标准(EDIFF = 10-5 eV)，单第一步就耗费了350多步才完成第一步收敛（他设置了电子自洽最大步数为1000步，这是哪位英雄的部下！）。最后，他设置了很低的sigma用以费米能级展宽(sigma = 0.01)。

如何改进？

首先告诉他，中、大体系都建议采用梯度优化策略，即先粗后精的方法，逐渐获得高精度结果。这个梯度策略在我之前视频多次提到：

• 针对他已有的参数，老司机给他做了一些修改，用以显著加快：EDIFF = 0.01; KPOINTS: Gamma only; sigma = 0.1; 同时采用VASP的Gamma版本，而非标准版(standard)。综合优化策略和新的参数设置，这个结构优化在1天多的时间内完全实现了。获得结构后，进一步采用类似方法完成了其它计算任务，总共在一周多时间完成了多个要求补充的计算。

想让你的计算更快、更高效吗？偷偷骂老板不顶用，不如联系老司机（加微：jisuanlaosiji），一起讨论模型和方案，省时又准确。