DP 操作演示
这里,我们以 MatPL [源码根目录/example/HfO2/dp_demo] 为例(HfO2 训练集来源),演示 DP 模型的训练、测试、lammps模拟以及其他功能。案例目录结构如下所示。
HfO2/
├── atom.config
├── pwdata/
└── dp_demo/
├── dp_test.json
├── dp_train.json
├── train.job
└── dp_lmps/
├── in.lammps
├── lmp.config
├── jit_dp.pt
├── runcpu.job
└── rungpu.job
- pwdata 目录为训练数据目录
- dp_train.json 是训练 DP 力场输入参数文件
- dp_train.json 是测试 DP 力场输入参数文件
- train.job 是slurm 提交训练任务例子
- dp_lmps 目录下 为 DP 力场的 lammps md例子
- 力场文件 jit_dp.pt
- 初始结构 lmp.config
- 控制文件 in.lammps
- runcpu.job 和 rungpu.job 是 slurm 脚本例子
train 训练
在 dp_demo 目录下使用如下命令即可开始训练:
MatPL train dp_train.json
# 或修改环境变量之后通过slurm 提交训练任务 sbatch train.job
输入文件解释
dp_train.json 中的内容如下所示,关于 DP 的参数解释,请参考 DP 参数手册:
{
"model_type": "DP",
"atom_type": [
8, 72
],
"format": "pwmlff/npy",
"train_data": [
"../pwdata/init_000_50/", "../pwdata/init_002_50/",
"../pwdata/init_004_50/", "../pwdata/init_006_50/",
"../pwdata/init_008_50/", "../pwdata/init_010_50/",
"../pwdata/init_012_50/", "../pwdata/init_014_50/",
"../pwdata/init_016_50/", "../pwdata/init_018_50/",
"../pwdata/init_020_20/", "../pwdata/init_022_20/",
"../pwdata/init_024_20/", "../pwdata/init_026_20/",
"../pwdata/init_001_50/", "../pwdata/init_003_50/",
"../pwdata/init_005_50/", "../pwdata/init_007_50/",
"../pwdata/init_009_50/", "../pwdata/init_011_50/",
"../pwdata/init_013_50/", "../pwdata/init_015_30/",
"../pwdata/init_017_50/", "../pwdata/init_019_50/",
"../pwdata/init_021_20/", "../pwdata/init_023_20/",
"../pwdata/init_025_20/", "../pwdata/init_027_20/"
],
"valid_data":[
"../pwdata/init_000_50/", "../pwdata/init_004_50/",
"../pwdata/init_008_50/"
]
}
训练结束后的力场文件目录请参考 model_record 详解
test 测试
MatPL test dp_test.json
test.json 中的内容如下所示,参数解释请参考 参数手册
{
"model_type": "DP",
"format": "pwmlff/npy",
"model_load_file": "./model_record/dp_model.ckpt",
"test_data": [
"../init_000_50", "../init_004_50", "../init_008_50",
"../init_012_50", "../init_016_50", "../init_020_20",
"../init_024_20", "../init_001_50", "../init_005_50",
"../init_009_50", "../init_013_50", "../init_017_50",
"../init_021_20", "../init_025_20", "../init_002_50",
"../init_006_50", "../init_010_50", "../init_014_50",
"../init_018_50", "../init_022_20", "../init_026_20",
"../init_003_50", "../init_007_50", "../init_011_50",
"../init_015_30", "../init_019_50", "../init_023_20",
"../init_027_20"
]
}
测试结束后的力场文件目录请参考 test_result 详解
infer 推理单结构
MatPL infer dp_model.ckpt atom.config pwmat/config
MatPL infer dp_model.ckpt 0.lammpstrj lammps/dump Hf O
# Hf O 为 lammps/dump格式的结构中的元素名称,Hf为结构中1号元素类型,O为元素中2号元素类型
推理成功后,将在窗口输出推理的总能、每原子能量、每原子受力和维里
compress 模型压缩
对于一个训练后 DP 力场做模型压缩,完整的模型压缩指令如下:
MatPL compress dp_model.ckpt -d 0.01 -o 3 -s cmp_dp_model
- compress 是压缩命令
- dp_model.ckpt为待压缩模型文件名称,为必须要提供的参数
- -d 为S_ij 的网格划分大小,默认值为0.01
- -o 为模型压缩阶数,3为三阶模型压缩,5为五阶模型压缩,默认值为3
- -s 为压缩后的模型名称,默认名称为“cmp_dp_model”
压缩后,将在当前目录得到一个名称为cmp_dp_model.ckpt
的力场文件。
script 转 MD 力场
本命令用于将 dp_model.ckpt 文件转换为 lammps中可识别的 libtorch 格式。
MatPL script dp_model.ckpt
# 或转换经过模型压缩后的力场
MatPL script cmp_dp_model.ckpt
转换后将在当前目录下生成一个 jit_dp.pt
文件,改文件可用于后续的 lammps md。