（参考資料①）

Gaussian の使い方

2021 年 1 月現在，東北大学サイバーサイエンスセンター 大規模科学計算システムでは非経験的分子軌道計算プログラム Gaussian16（C.01）をサービスしております．
ここでは，実際に Gaussian で計算を行う手順を説明します．Gaussian の理論的背景などは，参考資料等を参照ください．

1

フロントエンドサーバにログインログインサーバ(login.cc.tohoku.ac.jp)を経由してフロントエンドサーバにログインします．
リモートログインの方法は，センターホームページ「利用申請からログインまで」
https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/first-use/をご参照ください．

2

Gaussian のインプットファイル
Gaussian に与えるインプットファイルを作成する方法は主に 2 通りあります．
1 つは，テキストエディタで計算の操作や基底系，分子構造などを手入力で作成する方法，もう一つは GaussView などの Gaussian プリポストプロセッサにより GUI でデータを作成する方法です．前者については 参考資料[1] 付録 B「Gaussian インプットの概要」等を，後者についてはそれぞれのソフトのマニュアルを参照ください．
インプットファイルを Windows のエディタで作成した場合，FTP ソフトで転送する際には，必ずアスキーモードで転送を行ってください．
また，作成したインプットファイルには，拡張子 .com をつけてください．
ここでは，Gaussian に付随している例題ファイル test0000.com を例に使用します．
例題ファイルは /mnt/stfs/ap/g16/tests/com 下にあります．
以下に，Gaussian 用のディレクトリを作成し，例題の test0000.com をコピーする手順を示します．

[front1]$ mkdir Gaussian[front1]$ cd Gaussian[front1]$ cp /mnt/stfs/ap/g16/tests/com/test0000.com ./[front1]$ ls
test0000.com

1

（参考資料①）

test0000.com は水分子の全エネルギーを求めるインプットファイルです。
[front1]$ cat test0000.com# SP, RHF/STO-3G punch=archive trakio scf=conventional
Gaussian Test Job 00
Water with archiving
0 1O
H 1 0.96
H 1 0.96 2 109.471221[並列実行の指定]センターでサービスしている Gaussian では，128 並列までの並列処理が可能です．大きな分子の解析にぜひご活用ください．
並列で実行するには，Link 0 section 行に %NProc=並列数 を追加してください．手入力の場合は，テキストエディタで先頭行に追加，GaussView 等ではインプットファイル作成画面の Link 0 section の項に並列数を追加します．
例）test0000.com を 32 並列で実行する指定をした場合[front1]$ cat test0000.com%NProc=32# SP, RHF/STO-3G punch=archive trakio scf=conventional
Gaussian Test Job 00
Water with archiving
0 1O
H 1 0.96
H 1 0.96 2 109.471221

3

Gaussian の実行
Gaussian16 は subg16 というコマンドに続けて，キュー名と，拡張子(.com)を除いたインプットファイル名を指定することで，ジョブとして計算が実行されます．
例）Gaussian16(最大 128 コア並列)で，インプットファイル test0000.com を実行する．
[front1]$ subg16 -q lx -b 1 test0000
Request 30522.job1 submitted to queue: lx
ここで表示される数字(この例では 30522 )は リクエスト ID といい，実行状況の表示や実行取消の際に使われます．

2

（参考資料①）

Gaussian はアプリケーション用の利用形態に投入します.
（subg16 のコマンド引数に -q lx -b 1 を指定してください。
）
利用形態

利用可能並列数

共有128 コア4

最大経過時間

メモリ容量-q オプション

256GBlx

既定値/最大値
72 時間/720 時間-b オプション1（1 ノード実行）

実行状況の確認
実行状況は reqstat コマンドで確認できます．
[front1]$ reqstat
Request ID
ReqName UserName QUEUE Pri STT S Memory CPU Elaps R H M jobs---------- ---------------------------------------------------------------30522.job1
jobx20009lx
0 RUN – 732.1B 4235 4236 Y Y Y 1
STAT が実行状況を示しています．
RUN は実行中，QUE は待ち状態です．
この場合，リクエスト ID 30522.job のリクエストは実行中です．

計算が終了すると，再度 reqstat コマンドを実行した際，[front1]$ reqstat
Request ID
ReqName UserName QUEUE Pri STT S Memory CPU Elaps R H M jobs---------- ----------------------------------------------------------------

このように表示されるか，他に実行リクエストがある場合，該当リクエスト ID が一覧表示から消えます．
実行を取り消すには qdel コマンドを用います．
[front1]$ qdel 30522.job1
Request 30522.job was deleted

リクエスト関連のコマンドについては こちらも参照ください．
センターホームページ「ジョブの実行方法」
https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/nqs/

5

実行結果
計算が終了すると，インプットファイル名に拡張子.log がつけられた結果ファイル(例： test0000.log)が作成されます．計算結果をはじめ，CPU 時間などの計算機使用量に関する情報もここに含まれます．

3

（参考資料①）

正常終了ならば，このファイルの末尾に 「Normal termination of Gaussian 16」というメッセージが出力されます．
ファイルの末尾を表示する tail コマンドで確認できます．
[front1]$ tail test0000.log:
Job cpu time: 0 days 0 hours 0 minutes 30.7 seconds.
File lengths (MBytes): RWF= 11 Int=
0 D2E=
0 Chk=
Normal termination of Gaussian 16 …

8 Scr=

1

結果ファイルの詳細な見方は，参考資料等を参照ください．

6

ユーティリティプログラム
主なユーティリティプログラムを示します．/mnt/stfs/ap/g16 配下にあります。
chkchk

チェックポイントファイル内のルートセクション（ジョブタイプ，計算手法，用いる基底系）と，タイトルセクション（ジョブタイトル）を抜き出して表示します．

cubegen

チェックポイントファイルから Gaussian Cube 形式のファイルを作成
します．

cubmancube ファイル上で，電子密度や静電ポテンシャル値を操作するのに用います．

formchk

バイナリ形式のチェックポイントファイルをアスキーフォーマットに変換します．

freqchk

チェックポイントファイルから，振動数，熱化学計算のデータを取り出します．

freqmem

振動数計算時に必要とされるメモリー容量を得ることができます．

gauopt最適化計算を繰り返し行います．

ghelp

Gaussian のオンラインヘルプです．

newzmat

PDB, MOPAC など，各種ファイルフォーマットに対応したファイル変換ツールです．

testrtinput ファイルに用いるルートセクションの記述を試すことができます．記述が誤っている場合はエラーを表示します．

unfchk（formchk ツールと反対に）アスキーフォーマットのチェックポイントファイルをバイナリ形式に変換します．

それぞれの詳細は 参考文献[2]の「Utility Programs」の章を参照ください．

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（参考資料①）

7Gaussian, GaussView 媒体貸出
Gaussian およびプリポストプロセッサ「GaussView」の媒体を，ご希望の方に配布しております．
お申し込み方法は，「アプリケーションサービス/Gaussian,GaussView サイトライセンス」
https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/software-service/をご覧ください．

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参考資料[1] 電子構造論による化学の探求 第二版,ガウシアン社,1998[2] Gaussian プログラムによる量子化学計算マニュアル：堀憲次，丸善出版[3] すぐできる量子化学計算ビギナーズマニュアル：武次鉄也，講談社[4] すぐできる分子シミュレーションビギナーズマニュアル：長岡正隆，講談社[5] Gaussian プログラムで学ぶ情報化学・計算化学実験：堀憲次，丸善出版[6] Gaussian, Inc. https://gaussian.com/

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