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resource.json

resource.json​

设置计算集群资源，包括对训练、分子动力学（MD）、DFT 计算（SCF、Relax、AIMD）使用的计算节点、CPU、GPU 资源以及对应的运行软件（Lammps、VASP、PWMAT、MatPL）。

分为三个模块参数， train, explore 和 DFT，每个模块中的参数意义相同。对于初始训练集制备（init_bulk）只需要 DFT 模块即可。如下json文件中所示，设置了用于三个模块的资源设置。

加载 mcloud 环境做主动学习：

{
  "train": {
    "command": "MatPL",
    "group_size": 1,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [
    ],
    "source_list": [
      "/share/app/MATPL/MatPL-2025.3/env.sh"
    ],
    "module_list": [
    ],
    "env_list":[
    ]
  },
  "explore": {
    "command": "mpirun -np 1 lmp_mpi -in in.lammps",
    "group_size": 1,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [],
    "source_list": [],
    "module_list": [
      "lammps4matpl/2025.3"
    ],
    "env_list":[]
  },
  "DFT": {
    "command": "mpirun -np 4 PWmat",
    "number_node": 1,
    "cpu_per_node": 4,
    "gpu_per_node": 4,
    "group_size": 1,
    "queue_name": "3080ti,new3080ti,3090",
    "custom_flags": [],
    "source_list": [],
    "module_list": [],
    "env_list":[
      "compiler/2022.0.2",
      "mkl/2022.0.2",
      "mpi/2021.5.1",
      "cuda/11.6",
      "pwmat"
    ]
  }
}

加载自己安装软件环境做主动学习：

{
  "train": {
    "command": "MatPL",
    "group_size": 1,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [
      "#SBATCH -x gn43,gn66"
    ],
    "source_list": [
      "/the/path/anaconda3/etc/profile.d/conda.sh",
      "/the/path/of/MatPL-2025.3/env.sh"
    ],
    "module_list": [
      "cuda/11.8-share",
      "intel/2020"
    ],
    "env_list":[
      "conda activate matpl-2025.3"
    ]
  },
  "explore": {
    "command": "mpirun -np 1 lmp_mpi -in in.lammps",
    "group_size": 1,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [],
    "source_list": [
      "/the/path/of/lammps/env.sh"
    ],
    "module_list": [
      "cuda/11.8-share",
      "intel/2020"
    ],
    "env_list":[]
  },
  "DFT": {
    "command": "mpirun -np 4 PWmat",
    "number_node": 1,
    "cpu_per_node": 4,
    "gpu_per_node": 4,
    "group_size": 1,
    "queue_name": "3080ti,new3080ti,3090",
    "custom_flags": [],
    "source_list": [],
    "module_list": [],
    "env_list":[
      "compiler/2022.0.2",
      "mkl/2022.0.2",
      "mpi/2021.5.1",
      "cuda/11.6",
      "pwmat"
    ]
  }
}

参数细节​

参数可以分为3类。 用于设置运行命令的command；

用于设置每个计算任务的资源数量 number_node、cpu_per_node、gpu_per_node、group_size、queue_name、custom_flags；

用于加载软件和环境变量 custom_flags、source_list、module_list、env_list。

详细解释如下。

command​

必选参数，设置模块对应命令。

不同任务的设置，例子：

对于DFT计算设置

    
    PWmat 设置：
    "command":"mpirun -np 4 PWmat"
    VASP设置：
    "command":"vasp_std"
    cp2k设置：
    "command":"mpirun -np $SLURM_NTASKS cp2k.popt"

对于 Lammps 计算设置：

    "command":"mpirun -np 10 lmp_mpi"

-np 后面为使用的 CPU 数量，需要与cpu_per_node 设置保持一致，如果 gpu_per_node设置，那么 np中设置的 cpu 任务将平均分配到 gpu_per_node 所设置的 GPU 上。

对于 MatPL 文档 模型训练设置：

    "command":"MatPL"

group_size​

该参数用于多个计算任务提交时的分组，同组内的计算任务将顺序执行。组间任务并行。默认值为1，即不分组。

例如，对于 34 个 自洽计算任务，"group_size":5，此时将把 34 个自洽计算任务分为 6 个组，即 6 个 slurm 任务，每个 slrum 任务包含 5 个自洽计算（最后一个组有 4 个计算任务）。执行时，6 个 slurm 任务将同时提交到计算集群（slurm 任务内部的 5 个自洽计算将串行执行）。

在 train 模块，该参数自动设置 1。

number_node​

用于设置每个 slurm 任务的计算节点数量，默认值为 1，即 1 个计算节点。

在 train 模块，该参数自动设置 1。

gpu_per_node​

用于设置每个节点下使用的 GPU 数目，默认值为 0，如果使用 PWMAT 做 DFT 计算（自洽计算、驰豫或者 AIMD）该值需要与 "command" 中设置的 GPU 数量一致。

在 train 模块，该参数自动设置 1。

cpu_per_node​

用于设置每个节点使用的 CPU 数目，默认值为 1，注意该值需要 ">= gpu_per_node"。

在 train 模块，该参数自动设置 1。

queue_name​

必选参数，用于设置使用的计算机群分区，为 "," 分割的字符串列表，例如 "queue_name":"cpu, 3080ti,new3080ti, 3090"。

custom_flags​

用于设置 Slurm 脚本中的其他 #SBATCH 参数，可选参数，为 list 格式。例如，对于

    "custom_flags": [
      "#SBATCH -x gn43,gn66"
    ]

在执行，将会把 "#SBATCH -x gn43,gn66" 自动拼接到 Slrum 脚本中。这里 “#SBATCH” 也可以省略，只写 “-x gn43,gn66”。

info

例如对于设置：

    "number_node": 1,
    "cpu_per_node": 4,
    "gpu_per_node": 4,
    "queue_name": "3080ti,3090",
    "custom_flags": [
      "#SBATCH -x gn43,gn66"
    ]

生成的 slurm 头文件为：

#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --gres=gpu:4
#SBATCH --ntasks-per-node=4
#SBATCH --partition=3080ti,3090
#SBATCH -x gn43,gn66

由于部分机器不支持--gpus-per-task参数设置，因此 pwact 不会自动生成该行配置，如果需要设置，请写到 custom_flags中即可。

source_list​

用于设置 slurm 脚本在运行时需要导入的环境变量，可选参数，list 格式。例如，对于

    "source_list": [
        "~/anaconda3/etc/profile.d/conda.sh"
    ]

在执行时，把字符串自动拼接前缀 "source "后，将"source /opt/rh/devtoolset-8/enable" 自动写入 slrum 脚本中。

module_list​

用于设置 slurm 脚本在运行时需要加载的软件模块，可选参数，list 格式。

例如，对于

    "module_list": [
        "cuda/11.8",
        "intel/2020"
    ]

在执行时，将会把字符串 "module load cuda/11.8" 和 "module load intel/2020" 自动写入 slurm 脚本中。

env_list​

用于设置slurm脚本在运行时需要加载的环境信息，可选参数，list格式。

例如，对于

    "env_list": [
        "source the/path/MatPL-2025.3/env.sh"
    ]

在执行时，会将这条字符串完整写入slurm脚本中。

按照上述 queue_name、custom_flags、source_list、module_list、env_list 中的设置，生成的slurm脚本内容如下：


#SBATCH --partition=3080ti,new3080ti,3090
#SBATCH -x gn43,gn66

source /opt/rh/devtoolset-8/enable
module load cuda/11.8
module load intel/2020
source the/path/MatPL-2025.3/env.sh

配置案例详解

train模块​

对于 train 模块，需要加载 MatPL 的 Python运行环境，如果使用 MCLOUD 上已安装的 MatPL 做训练，对应的设置如下：

  "train": {
    "command": "MatPL",
    "group_size": 1,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [
    ],
    "source_list": [
    "/share/app/MATPL/MatPL-2025.3/env.sh"
    ],
    "env_list": [
    ],
    "module_list": [
    ]
  }

这里对于每个训练任务使用1个计算节点，使用该节点的1张GPU,1个CPU，该节点位于分区new3080ti、3080ti 或 3090。

如果从 MatPL 源码编译安装，对应的设置如下：

  "train":{
    "command": "MatPL",
    "group_size": 1,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [
    ],
    "source_list": [
        "~/anaconda3/etc/profile.d/conda.sh",
        "the/path/MatPL-2025.3/env.sh"
    ],
    "env_list": [
        "conda activate matpl-2025.3"
    ],
    "module_list": [
        "cuda/11.8-share",
        "intel/2020"
    ]
  }

这里 "~/anaconda3/etc/profile.d/conda.sh"为笔者计算集群中的conda加载路径，matpl-2025.3 为 MatPL 的 Python 环境，the/path/MatPL-2025.3为源码所在路径。

explore模块​

对于explore模块，如果使用 MCLOUD 已安装的 LAMMPS 为例，直接加载lammps4matpl 软件即可，完整的设置如下：

    "explore": {
      "command": "mpirun -np 1 lmp_mpi",
      "group_size": 2,
      "number_node": 1,
      "gpu_per_node": 1,
      "cpu_per_node": 1,
      "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
      "custom_flags": [
      ],
      "source_list": [

      ],
      "module_list": [
          "lammps4matpl/2025.3"
      ],
      "env_list":[

      ]
    }

这里对于每个lammps任务，使用1个计算节点，使用该节点的1张GPU,1个CPU，每 2 个lammps任务分为1个组。

如果从 LAMMPS 源码编译安装，对应的设置如下：

  "explore": {
    "command": "mpirun -np 1 lmp_mpi",
    "group_size": 2,
    "number_node": 1,
    "gpu_per_node": 1,
    "cpu_per_node": 1,
    "queue_name": "new3080ti,3080ti,3090",
    "custom_flags": [
    ],
    "source_list": [
        "the/path/of/lammps/env.sh"
    ],
    "module_list": [
        "cuda/11.8-share",
        "intel/2020"
    ],
    "env_list":[
    ]
    }

这里 the/path/of/lammps/env.sh为 lammps 源码所在路径，lammps力场接口

DFT 模块​

对于DFT 模块，这里以加载PWMAT为例，设置如下。

  "DFT": {
      "command":"PWmat",
      "number_node": 1,
      "cpu_per_node": 4,
      "gpu_per_node": 4,
      "group_size": 5,
      "queue_name": "3080ti,new3080ti,1080ti,3090",
      "custom_flags": [
      "#SBATCH -x gn18,gn17"
      ],
      "module_list": [
          "compiler/2022.0.2",
          "mkl/2022.0.2",
          "mpi/2021.5.1",
          "cuda/11.6"
      ],
      "env_list":[
      ]
  }

这里对于每个 PWmat 任务，使用1个计算节点，使用该节点的1张GPU,1个CPU，每 5 个DFT任务分为1个组。