Python

Python

CrySPY 1.1.0 or later

• Python >= 3.8
  • PyXtal (>= 0.5.3)
  • (optional) mpi4py
  • (optional, required if algo is BO) COMBO

If you install cryspy with pip, necessary libraries such as PyXtal will be installed automatically. Go to Installation > CrySPY. Manual installation of COMBO is required when using Bayesian optimization.

CrySPY 1.0.0

• Python >= 3.8
  • PyXtal (>= 0.5.3)
  • (optional, required if algo is BO) COMBO

CrySPY 0.10.0 – 0.10.3

Tested with Homebrew Python 3.8.x and 3.9.x on Mac and Python 3.8.x on Linux.

• Python 3.x.x
  • COMBO
  • PyXtal (>= 0.2.2)
  • (PyXtal requires pymatgen) pymatgen (>= 2022.x.x)

CrySPY 0.9.2

Tested with Homebrew Python 3.8.x and 3.9.x on Mac and Python 3.8.x on Linux.

• Python 3.x.x
  • COMBO
  • pymatgen (>= 2022.x.x)
  • PyXtal (>= 0.2.2)

CrySPY 0.9.0 – 0.9.1

• Python 3.8.x
  • COMBO
  • pymatgen (<= 2021.x.x)
  • PyXtal 0.1.6 - 0.2.1

CrySPY 0.8.0 or earlier

CrySPY本体に同梱されている古いドキュメントを見ること．

構造最適化ソフト

構造最適化ソフト

少なくとも１つは必要．

• 第一原理計算
  • VASP
  • QUANTUM ESPRESSO
  • OpenMX (CrySPY 0.9.0 以上)
• 原子間ポテンシャル
  • soiap
  • LAMMPS
• その他
  • ASE (CrySPY 1.2.0 or later)

find_wy (オプション)

CrySPYではこれまで，任意の空間群（対称性）持つ構造を生成するためにfind_wyを利用してきた．しかし，CrySPY 0.9.0からはデフォルトではPyXtalライブラリを採用している． CrySPY 0.9.0 以上で構造生成にPyXtalを使う場合は，find_wyのインストールはスキップできる． 従来通りfind_wyを利用することももちろん可能である． CrySPY 0.8.0 以前のものでは，空間群を考慮した構造生成にはfind_wyのインストールが必要となる．

find_wyのインストール

m_tspace

find_wyをコンパイルするためには，まずはm_tspaceをコンパイルして，ライブラリを生成する必要がある．詳細は以下のm_tspaceのサイトを参照すること．

• m_tspace
• Wiki of m_tspace

m_tspace のソースをgitでダウンロードしてくる．ダウンロード先は例えば

$ mkdir -p ~/local
$ cd ~/local
$ git clone https://github.com/nim-hrkn/m_tspace.git

m_tspace のコンパイルにはさらに二つのファイルが必要となる．

TSPASE から下記ファイルを~/local/m_tspaceにダウンロードする:

• tsp98.f
• prmtsp.f

$ cd m_tspace
$ wget http://phoenix.mp.es.osaka-u.ac.jp/~tspace/tspace_main/tsp07/tsp98.f
$ wget http://phoenix.mp.es.osaka-u.ac.jp/~tspace/tspace_main/tsp07/prmtsp.f

makefileをコンパイラに合わせて編集して，makeする． コンパイラにifortを使う場合は，-check allオプションを消さないとうまく動かない．また-O2オプションを設定する．

$ emacs makefile
$ head -n 4 makefile
#FC=gfortran
#FFLAGS=-g -cpp -DUSE_GEN -ffixed-line-length-255
FC=ifort
FFLAGS=-O2 -g -traceback -cpp -DUSE_GEN -132
$ make

gfortranを使う場合は，以下のようなエラーに遭遇するかもしれない．

tsp98.f:9839:32:

       CALL SUBGRP(MG,JG,MGT,JGT,NTAB,IND)
                                1
Error: Actual argument contains too few elements for dummy argument 'ntab' (12/48) at (1)
make: *** [tsp98.o] Error 1

その時はtsp98.fを以下のように書き換える(9925行目):

Before:

9913: C SUBROUTINE SUBGRP ====*====3====*====4====*====5====*====6====*====7
9914: C
9915: C    IF (JG(I),I=1,MG) IS A SUBGROUP OF (JGT(J),J=1,MGT) THEN
9916: C          TABLE (NTAB(I),I=1,MG) IS MADE HERE AND IND=0
9917: C    ELSE
9918: C          IND=-1
9919: C
9920: C                 1993/12/25
9921: C                   BY  S.TANAKA AND A. YANASE
9922: C---*----1----*----2----*----3----*----4----*----5----*----6----*----7
9923: C
9924:       SUBROUTINE SUBGRP(MG,JG,MGT,JGT,NTAB,IND)
9925:       DIMENSION NTAB(48),JG(48),JGT(48)

After:

9913: C SUBROUTINE SUBGRP ====*====3====*====4====*====5====*====6====*====7
9914: C
9915: C    IF (JG(I),I=1,MG) IS A SUBGROUP OF (JGT(J),J=1,MGT) THEN
9916: C          TABLE (NTAB(I),I=1,MG) IS MADE HERE AND IND=0
9917: C    ELSE
9918: C          IND=-1
9919: C
9920: C                 1993/12/25
9921: C                   BY  S.TANAKA AND A. YANASE
9922: C---*----1----*----2----*----3----*----4----*----5----*----6----*----7
9923: C
9924:       SUBROUTINE SUBGRP(MG,JG,MGT,JGT,NTAB,IND)
9925:       DIMENSION NTAB(12),JG(48),JGT(48)

コンパイルに成功すればm_tsp.aというライブラリができる．

find_wy

詳細はfind_wyのサイトをチェックすること:

• find_wy
• Wiki of find_wy

find_wyのソースをgitでクローンしてくる．例えば:

$ mkdir -p ~/local
$ cd ~/local
$ git clone https://github.com/nim-hrkn/find_wy.git

make.incを編集して，先ほど用意したm_tsp.aのパスを設定する．

$ cd find_wy
$ emacs make.inc
$ head -n 4 make.inc
TSPPATH=~/local/m_tspace
#INCPATH = -I $(TSPPATH)
TSP=$(TSPPATH)/m_tsp.a

ここでも-check allを削除して-O2オプションを付けた方が良い． 準備できたらmakeする．

$ make

コンパイルできてfind_wyの実行ファイルが得られたら，実行してテストする．

$ ./find_wy input_sample/input_si4o8.txt

問題なければPOS_WY_SKEL_ALL.jsonなどのファイルが生成される．

find_wyの実行ファイル

CrySPY 1.0.0 or later

PATHが通ったところにfind_wyの実行ファイルを置く．もしくは下記のようにcryspy.inで実行ファイルのpathを指定する.

[structure]
use_find_wy = True
fwpath = /xxx/xxx/xxx/find_wy

CrySPY 0.10.3 or earlier

CrySPYでfind_wyを構造生成に用いる場合は所定の位置にfind_wyの実行ファイルを置いておく必要がるので，CrySPY本体をダウンロード後にfind_wyの実行ファイルをコピーしておく．CrySPYは任意のディレクトリに設置できるので，例えば~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.x/CrySPY/find_wy/find_wy．

CrySPY 1.0.0 or later

CrySPY

pip

CrySPY 1.0.0以降はpipを使ってインストール可能になった．

pip install csp-cryspy

pipでインストールすると，実行スクリプトのcryspyが自動的にPATHが通ったところにインストールされる． 下記コマンドでチェックできる．

which cryspy

編集可能モード

CrySPYのソースコードを編集したい時は，pipの編集可能モード（-e オプション）を使うのが便利．

git clone https://github.com/Tomoki-YAMASHITA/CrySPY.git
pip install -e ./CrySPY

git cloneの代わりに，release pageから圧縮ファイルをダウンロードしてもよい．

cal_fingerprint (optional)

cal_fingerprintプログラムは構造記述子を計算するためのもので，アルゴリズにベイズ最適化を使う場合は必須． CrySPY 1.0.0からはcal_fingerprintプログラムはCrySPY utilityに含まれている． コンパイルについてはこちらを参照：Instllation/CrySPY_utility/Compile cal_fingerprint．

実行ファイルcal_fingerprintをPATHが通ったところに置く，もしくは下記のようにcryspy.inで実行ファイルのpathを指定する．

[BO]
fppath = /xxx/xxx/xxx/cal_fingerprint

Arm64 on MacOS (without Rosseta 2)

1. miniforge3をインストール（homebrew pythonでpyshtoolsをインストールする方法が今のところ不明）
2. condaでpymatgen，pyshtoolsをインストール（最近のバージョンのpyshtoolsはconda-forgeからインストール可能になった）

conda install pymatgen
conda install pyshtools

3. CrySPYをインストール

pip3 install csp-cryspy

CrySPY 0.10.3 or earlier

CrySPYのインストールはシンプルで，ダウンロードするだけで良い．

ダウンロード

CrySPYは任意の場所に置いて良い．ここでは例として~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.x (x.x.x はバージョン番号)にダウンロードすることにする． gitコマンドを使うか，リリースページから圧縮ファイルをダウンロードする．

Git

mkdir ~/CrySPY_root
cd ~/CrySPY_root
git clone https://github.com/Tomoki-YAMASHITA/CrySPY.git CrySPY-x.x.x

zip or tar.gz file

zip または tar.gz ファイルをここからダウンロードする． GitHub release .
ダウンロードして展開したソースを~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.xに置く．

ディレクトリ構成

~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.x/のディレクトリ構成:

CrySPY-x.x.x
├── CHANGELOG.md
├── CrySPY/
│   ├── BO/
│   ├── EA/
│   ├── IO/
│   ├── LAQA/
│   ├── RS/
│   ├── __init__.py
│   ├── calc_dscrpt/
│   ├── f-fingerprint/
│   ├── find_wy/
│   ├── gen_struc/
│   ├── interface/
│   ├── job/
│   └── start/
│   └── utility.py
├── LICENSE
├── README.md
├── cryspy.py
├── docs/
├── example/
└── utility/

セットアップ (オプション)

find_wy (オプション)

find_wyを使う時は，find_wyの実行ファイルを（例えば）~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.x/CrySPY/find_wy/以下に置く必要がある． つまり~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.x/CrySPY/find_wy/find_wy.

cd ~/CrySPY_root/CrySPY-x.x.x/CrySPY/find_wy
cp ~/local/find_wy/find_wy .

cal_fingerprintのコンパイル (オプション)

ベイズ最適化を使う場合は，構造の記述子を計算するためのプログラムであるcal_fingerpirntをコンパイルする必要がある．

cd ~/CrySPY_root/x.x.x/CrySPY/f-fingerprint
emacs Makefile
make

cal_fingerprintの実行ファイルが例えば~/CrySPY_root/x.x.x/CrySPY/f-fingerprint/以下にあるようにする． コンパイルすれば自動的にそうなるはず．