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ニューラルネットワーク分子動力学システム Advance/NeuralMD

Neural Network Potential に基づいた分子動力学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 にて分子動力学計算を実行します。

概要バージョン情報動作環境ライセンス・価格
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概要

特徴

  1. 第一原理計算よりも高速、かつ、既存の分子動力学計算よりも高精度
  2. 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
  3. 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

  1. 当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。
  2. 本製品を使用してニューラルネットワークの学習(最適化)を行います。
  3. 当社にて Neural Network Potential の機能を追加した LAMMPS を使用して、分子動力学計算を実施します。

事例


第一原理計算より高速

モデルサイズに対する計算時間 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。対称関数は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内では並列化)。2400原子系の 1MD ステップを、4.4秒で実施できています。 第一原理計算の数百~数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 の古典分子動力学計算にて生成した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 多体系分子力場 https://lammps.sandia.gov/doc/pair_tersoff.html

ポテンシャルエネルギー vs 体積 原子に働く力の検証

バージョン情報

Advance/NeuralMD Ver. 1.0 をリリースしました(2020年3月6日)。


動作環境

OS

  1. Windows 10(64 bit 環境対応)
  2. 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、国研 大学
年間ライセンス(万円/年、税抜) 50 25
買取ライセンス(万円、税抜) 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。


ソフトウェアの導入に関するご質問・ご相談がございましたら、問合せフォームよりお気軽にお問い合わせください。


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