Instalação do GAMESS no Fedora 31 para cálculos em Química Teórica

editado maio 5 em Tutoriais

A Química Computacional é um ramo da química que utiliza instrumentos computacionais para estudo de sistemas químicos sob métodos da Química Teórica (Química Quântica e a Mecânica Molecular). Atualmente a Química Computacional é bastante utilizada no desenvolvimento de fármacos e novos materiais.

Ao contrário da química experimental, a qual propõe a realização de experimentos para comprovar ou refutar hipóteses, a química teórica dispõe de cálculos baseados em métodos.

Métodos ab initio são um conjunto de métodos quânticos que se utilizam de parâmetros teóricos em sua totalidade (não usam parâmetros obtidos experimentalmente). Dentre estes, podemos citar os métodos Hartree-Fock (HF) e os baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT).

O GAMESS (The General Atomic and Molecular Electronic Structure System) é um pacote para cálculos de química quântica ab initio mantido por membros do Gordon Research group, Iowa State University.

Para informações dos cálculos que podem ser executados pelo GAMESS acesse: https://msg.chem.iastate.edu/gamess/capabilities.html

O presente tutorial tem o objetivo de demonstrar a instalação do GAMESS no Fedora 31 para uma CPU Intel i5-3570 3.800GHz com 4 núcleos e 12 GB de memória RAM.

Então, vamos lá!!!

  1. Download
  • Acesse a página de download https://msg.chem.iastate.edu/gamess/download.html, leia as informações (ou não :) ) e click em “obtaining GAMESS
  • Na próxima página, se concorda com os termos de uso, click em “I agree to the above terms"
  • Informe seu e-mail e selecione a opção do código fonte adequada e posteriormente click em “Submit Request

  • Realize o download do código fonte usando o username e o password como consta no e-mail recebido

  1. Instalação dos compiladores, pacotes adicionais e suas dependências (instale todos os pacotes de um mesmo repositório)

$ sudo dnf install tcsh gcc gcc-c++ gcc-gfortran libgfortran libgfortran-static

  1. Descompactação do arquivo
  • Mova o arquivo para o diretório de destino e descompacte-o. No meu caso, irei instalar no diretório ~/programas

$ mv gamess-current.tar.gz ~/programas
$ cd ~/programas
$ tar -xzvf gamess-current.tar.gz

  1. Configuração
  • Acesse o diretório descompactado e realize a configuração seguindo as instruções e adequações às suas necessidades computacionais

$ cd gamess/
$ ./config

  • Na tela inicial aparecerá a informação que o script de configuração irá fazer algumas perguntas sobre seu sistema, compiladores utilizados, bibliotecas e etc. Para continuar, "enter"

  • Na próxima tela será solicitada a informação sobre a plataforma de instalação, no meu caso, "linux64"

  • Em seguida, informe o diretório onde o GAMESS será instalado

  • Informe o diretório onde os arquivos para compilação serão adicionados

  • Logo após, será solicitada a versão do executável. Por padrão "[00]"

  • Informe o compilador, nesse caso, o "gfortran"

  • Informe também a versão do compilador somente com a primeira casa decimal. Nesse ponto, por mais que a versão do gfortran seja superior, o script retorna um erro caso informe valores de versões diferentes de 4.x (não me pergunte o motivo :#)

  • Na próxima tela serão solicitadas informações sobre bibliotecas matemáticas. Nesse caso, selecionarei o "none", assinalando que não serão implementadas tais bibliotecas

  • Logo após, o usuário tem a opção de implementar bibliotecas para cálculos em paralelo. Porém, para esse tutorial, vamos escolher a opção "sockets", para que o programa utilize os quatro núcleos do meu processador.

  • Ainda é oferecida a opção de executar o GAMESS usando a GPU através do LIBCCHEM

5 - Compilações

  • Compile o ddi (Distributed Data Interface) - suporte para execução em paralelo, e na sequência, mova o arquivo "ddikick.x" para o diretório principal do GAMESS. É recomendado verificar por erros ocorridos durante os processos nos arquivos .log
    $ cd ddi/
    $ ./compddi >& compddi.log
    $ mv ddikick.x ../
    $ cd ..

  • Compile o GAMESS

$ ./compall >& compall.log
$ ./lked gamess 00 >& lked.log

6 - Update do rungms script

  • Abra o arquivo rungms

$ nano rungms

  • Procure as linhas e edite-as a seu modo. No meu caso:
    set SCR=./
    set USERSCR=./
    set GMSPATH=/home/caio/programas/gamess

  • Salve o arquivo
    ("Ctrl + o" e "Ctrl + x")

7 - Agora você pode fazer testes. Alguns estão disponíveis no diretório /games/tests/standard.

$ mkdir ~/testes
$ cd ~/testes
$ cp ~/programas/gamess/tests/standard/exam01.inp ~/testes
$ ~/programas/gamess/rungms exam01.inp > exam01.log

Obrigado e até o próximo tutorial!!!

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