概要
配座探索ソフトウェア CREST（Conformer–Rotamer Ensemble Sampling Tool）をインストールした作業ログ。（紛らわしい名称だが、JST の CREST とは一切関係ない。）
検証環境
- CPU: Ryzen 9 7950x
- m/o: AsRock Steel Legend
- Python 3.12.9
- gcc (GCC) 14.2.1 20240912 (Red Hat 14.2.1-3)
- Fedora 40 server edition
環境設定
ますは、su で root ユーザーになる。
基本的には、こちらのページ の Option 3: Compiling from source に従う。
cd /opt
mkdir CREST
cd CREST
git clone https://github.com/crest-lab/crest.git
cd crest
git submodule init
git submodule update
# ここから GNU compliler 関連
sudo dnf -y install openblas-devel
sudo dnf -y install openblas-static
sudo dnf -y install @development-tools
sudo dnf -y groupinstall "Development Tools" "Development Libraries"
sudo dnf -y install libgfortran-static libquadmath-static glibc-static
# Intelのリポジトリを追加
wget https://apt.repos.intel.com/intel-gpg-keys/GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB
sudo rpm --import GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB
sudo dnf config-manager --add-repo https://yum.repos.intel.com/oneapi
sudo dnf -y install intel-oneapi-mkl intel-oneapi-mkl-devel
sudo dnf -y install lapack-devel
# ここから CMake 関連
python -m venv .venv
source .venv/bin/activate
pip install cmake
cmake -B _build
make -C _build
make test -C _build
# ここから Meson 関連
python3 -m pip install meson ninja
meson --version
LDFLAGS="-Wl,-Bdynamic" FFLAGS="-Wno-unused-function -Wno-maybe-uninitialized -Wno-conversion -w" meson setup _build -Dla_backend=openblas -Ddefault_library=shared -Dwerror=false
meson compile -C _build
make -C _build には 5 分ほど時間がかかる。
meson compile -C _build は 726/737 で 1 分ほど待ち時間がかかる。
root ユーザーを exit する。
crest 自体は、/opt/CREST/crest/_build にあり、libcrest.so は /opt/CREST/crest/_build 内にある。
# crest のシンボリックリンクを作成
sudo ln -s /opt/CREST/crest/_build/crest /usr/local/bin/crest
# crest のライブラリの path を通す
export LD_LIBRARY_PATH=/home/odyssey/biotools/CREST/crest/_build:$LD_LIBRARY_PATH
source .bashrc
which crest でパスが通っているかを確認する。
path を通した後で、crest のバージョン情報を確認する。
# crest --version を実行すると以下の文字が表示される。
╔════════════════════════════════════════════╗
║ ___ ___ ___ ___ _____ ║
║ / __| _ \ __/ __|_ _| ║
║ | (__| / _|\__ \ | | ║
║ \___|_|_\___|___/ |_| ║
║ ║
║ Conformer-Rotamer Ensemble Sampling Tool ║
║ based on the xTB methods ║
║ ║
╚════════════════════════════════════════════╝
Version 3.0.2, Fri Mar 14 03:39:20 PM JST 2025
commit (53290da) compiled by 'root@localhost.localdomain'
crest 3.0.2
インプットファイルの作り方
crest を使う際は、 --input オプションでインプットファイルを指定するか、シンプルに .toml ファイルだけを引数にする。
# crest 実行方法
crest struc.xyz --input input.toml
または
crest input.toml
xyz ファイルは、gaussian のファイルを編集して以下の形式で作成する。
原子数
ファイル名
座標
input.toml ファイルの中身を以下に示す。
# CREST 3 input file
input = "struc.xyz"
runtype="ancopt"
threads = 9
[calculation]
elog="energies.log"
[[calculation.level]]
method = "gfn2"
uhf = 0
chrg = 0
ancopt は「構造最適化のみ」を意味する。
配座探索する場合は、「mdopt」を指定する。
ディレクトリを作成し、以下の 2 つのファイルのみがある状態にする。
input.toml struc.xyz
動作確認用に、構造最適化計算を実行する。
crest input.toml
わずか数秒で計算は終わり、以下のような結果が表示される。
==========================================
TOTAL ENERGY -59.5486338244 Eh
GRADIENT NORM 0.0003705855 Eh/a0
==========================================
-----------------
Wall Time Summary
-----------------
CREST runtime (total) 0 d, 0 h, 0 min, 0.747 sec
------------------------------------------------------------------
Geometry optimization ... 0 min, 0.724 sec ( 96.935%)
I/O and setup ... 0 min, 0.023 sec ( 3.065%)
------------------------------------------------------------------
* wall-time: 0 d, 0 h, 0 min, 0.747 sec
* cpu-time: 0 d, 0 h, 0 min, 6.185 sec
* ratio c/w: 8.277 speedup
------------------------------------------------------------------
* Total number of energy+grad calls: 39
CREST terminated normally.
ディレクトリ内には、以下のファイルが生成する。
coord crest_input_copy.xyz crestopt.xyz energies.log struc.xyz
crest.engrad crestopt.log crest.restart input.toml
coord: XTBやTURBOMOLE形式の内部座標ファイル。計算に使用される分子構造を格納している。
crest_input_copy.xyz: 元の入力構造のバックアップコピー。
crestopt.xyz: CRESTの構造最適化によって生成された構造ファイル。最適化の過程で更新される。
crestopt.log: 構造最適化プロセスのログファイル。収束情報や構造変化の詳細が含まれている。
crest.engrad: エネルギー勾配情報を含むファイル。最適化やシミュレーション中の力の情報が保存されている。
crest.restart: 計算が中断された場合の再開に必要な情報を含むファイル。長時間の計算でのチェックポイントとして機能する。
energies.log: 計算過程で得られた各構造のエネルギー値のログ。エネルギー変化を追跡するために使用する。
配座探索
以下のコマンドで配座探索を実行する。
このコマンドでは、エネルギー範囲 6 kcal/mol 以内を探索します。
crest struc.xyz -xnam xtb -gfn2 -niceprint -ewin 6 -T 8
時間がかかるため、ジョブスケジューラー経由で実行するか、nohup で実行した方が良い。
CREST は、xTB を利用しているため、GPU で加速することは現時点では出来ません。