お知らせ+活動記録+たわごと

HP と Twitter を補完するとともに、互いの密接な連携を図るため、本ブログを開設した。三位一体を目指す。情報提供、広報活動、教育・啓蒙活動の一環として、肩の力を抜き、冗長性を廃し、簡にして要を得た文章を書くよう心がける。
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えり抜きエントリー選集
  • 2011.03.03: 世界の材料科学者トップ100にランクイン
  • その他 | 19:00 | comments(0) | - | - |
    Google スプレッドシートによる実戦向きサバイバル英作文
    英語論文の執筆に四苦八苦している人々が随喜の涙を流して喜ぶ(かもしれない)翻訳テクニックをここに公開する。もともとは理工系大学院生を対象とする英語教育の一環として昨年執筆した Evernote のノートである。京大、名大、名工大、大阪府立大における英語論文執筆に関する講義・セミナーで紹介した。

    当面、上記ノートへのリンクを看板として立てておき、いずれ本ブログエントリーにコピー&ペーストする。


       Google スプレッドシートによる実戦向きサバイバル英作文   

    Jedit Ω 用マクロが実行できないときの対症療法
    Mojave がリリースされたころから RIETAN-FP・VENUS統合支援環境の基盤となっているの Jedit Ω 用マクロ(AppleScript)が異常終了する事態が増えてきた。年々セキュリティーのチェックが厳しくなっており、Jedit Ω のようなアプリケーションからの AppleScript、ひいてはシェルスクリプトの実行を強制的に停止する状態になってしまったのだろう。

    そういうトラブルに遭遇したならば、次の Web ページを書かれている手続きに従い、ダウンロードした全アプリケーションの実行を許可してみることを奨める。
      https://pc-karuma.net/macos-sierra-allow-apps-from-anywhere/
      https://tatomac.net/archives/22298

    要するに、ターミナルで
      sudo spctl --master-disable
    と入力し、パスワードを入力するだけだ。

    すべてのアプリケーションを許可すると、Jedit Ω からマクロを正常に実行できるようになる可能性がある。さらに「セキュリティとプライバシー > プライバシー」で Jedit Ω に対し「コンピュータの制御を許可」しておくといいだろう。
    Quantum ESPRESSO のインストール
    Quantum ESPRESSO は擬ポテンシャル法と平面波基底を用いた第一原理計算プログラム・スイートである。PWscf (Plane-Wave Self-Consistent Field) と称することもある。無料アプリケーションとしてはトップレベルの人気を誇っている。

    最近、CIF を Quantumu ESPRESSO 用入力ファイル hoge.in に変換できるように CIF コンバーター cifconv.command をバージョンアップした後、MacBook Pro (OS: macOS Mojave) に Quantum ESPRESSO 5.3.0 をインストールした。その手続きを忘れないうちに、以下に記しておく。
    1. 必要なら AppStore で Xcode の最新版をインストールしておく。
    2. Homebrew で gcc をインストールする。gcc は Quantum ESPRESSO をコンパイルするための Fortran コンパイラー gfortran を含んでいる。
    3. GitLab 中の "Click here to download the sources in in .tgz format" という箇所で "here" をクリックして Quantum ESPRESSO 6.3 用インストーラー q-e-qe-6.3.tar.gz をダウンロードし、ダブルクリックして解凍すると q-e-qe-6.3 フォルダーが生成する。
    4. Quantum ESPRESSO 講習会(東工大)の Web ページ 中の 2.3 と 2.4 に従って
      ./configure
      make pw
      make pp
      と入力することにより pw と pp をコンパイルする。フォノンを計算したい場合は ph もコンパイルする。
    5. q-e-qe-6.3 フォルダーを Quantum_ESPRESSO に改名し、/Applications フォルダー中に移す。
    6. 「グラフェンの scf 計算」で公開されている入力ファイル graphene.scf.in を使ってテストしてみる。Terminal で graphene.scf.in の存在するフォルダーに降りてから
      /Applications/Quantum_ESPRESSO/bin/pw.x < graphene.scf.in > graphene.scf.out
      と入力すればよい。その際、カレントフォルダーに擬ポテンシャルのファイル C.pz-van_ak.UPF を置くのを忘れてはならない。
    7. 計算結果が graphen.scf.out に出力される。
    8. 「グラフェンの scf 計算」下部の部分出力リストと比較して、正常に計算されたことを確認する。
    macOS=UNIX である以上、Mac にLinux用パーティションを切らずに macOS 用アプリケーションを使うのが自然である。スピードを重視するなら Intel の Fortran コンパイラーでビルドすることを推奨する。gfortran は最適化レベルがやや低い。

    Windows 用バイナリーのインストーラーは LAMMPS-ICMS Binaries Repository: qe4win/release からダウンロードできる。Fortran コンパイラーが不要なので、利便性が高い。マルチコア CPU を装着した 64 ビット Windows 機にインストールするには、並列計算用の qe-5.3.0-64bit-mpich2.exe を管理者権限で実行することを推奨する。pw.exe などを包含するフォルダーへのパスはインストーラーが自動的に通してくれる。
    VESTA と関連プログラムのハンズオンを京大で開催

     「VESTA を利用した三次元可視化と粉末構造解析」講習会  

    https://u.kyoto-u.jp/vesta


    講師: 門馬綱一 (国立科学博物館)、泉 富士夫 (京都大学)
    日時: 2019 年 3 月 18 日 (月)・19 日 (火)
    会場: 京都大学 桂キャンパス 化学系大講義室 A2-306(地図
    参加費: 無料



    昨年10月に JFCC で催し、盛会裡に終わった第25回 ナノ構造研究所 材料計算セミナーの内容に磨きを掛けたハンズオンです。太っ腹なことに、講義に使用する全スライドの PDF ファイルを差し上げます。スペースに余裕のある階段教室を会場に使うためスクリーンが見やすく、音響効果も良いはずです。快適に受講して頂くため、定員を80名に絞りました。早めの参加登録をお勧めします。

    私は19日午後の「RIETAN-FP, Dysnomia, superflip, PyAbstantia 等との連携」で Windows PC と最新の RIETAN-FP・VENUS 統合支援環境と外部プログラムを使う実習を担当します。Windows 用はもとより、macOS 用のインストーラーも事前配付します。さらに謎の新作ユーティリティー(約1000行の bash スクリプト)を実演するとともに、参加者に配付します。
    二つ以上のスペースで区切られた文字列を取り出す
    文字列 '␣␣␣2␣␣3␣␣␣4␣␣5' の先頭の空白 3 つを sed で削除し、tr により連続空白を 1 つの空白にまとめた上で、cut で 3 番目のフィールドを出力ための命令は次の通り。

    % echo '␣␣␣2␣␣3␣␣␣4␣␣5' | sed 's/^ *//' | tr -s '␣' | cut -d '␣' -f 3
    4

    tr コマンドでオプション -s を指定すると、連続した同一文字(この場合、空白)が 1 文字に置き換えられる。自己満足に過ぎないものの、低速な awk を使わず済むのは心地よい。

    sed で先頭の空白を削除しないと、先頭にヌル文字が存在すると見なされる。そこで、

    % echo '␣␣␣2␣␣3␣␣␣4␣␣5' | tr -s '␣' | cut -d '␣' -f 4
    4

    としてもよい。
    VESTA の講習会、Eコースの実習内容
    10月23日(火)・24日(水)に JFCC で開催される第25回 ナノ構造研究所 材料計算セミナー、Eコースの実習・実演内容(今後、変更・追加の予定)は以下の通り。
    1. 64ビット Windows 用 RIETAN-FP・VENUS システムと外部プログラムをインストールし、秀丸エディタに RIETAN-FP・VENUS 統合支援環境を導入し、それらの概要を説明する。
    2. 高温超伝導体 YBa2Cu4O8 の CIF を VESTA で入力し、結晶データを標準化した後、「Utilities > Powder Diffraction Pattern」を選んで RIETAN-FP により粉末X線回折パターンをプロットする。
    3. RIETAN-FP が確実に読み込める CIF を VESTA で複数出力し、cif2ins と combins の連携プレーにより多相リートベルト解析用入力ファイルを作成する。
    4. VESTA が出力する最新ルールに則った CIF を ListReplace マクロによって MedeA が読み込める旧フォーマットの CIF に変換する。
    5. リートベルト解析後に ORFFE を2回実行して生成した hoge.ffe を VESTA で入力し、リスト中の結合距離と結合角を選択して結晶模型中の該当部分が選択状態になることを確認する。
    6. リートベルト解析途上の結晶データを含む VESTA 形式のファイル hoge.vesta を逐次生成する。
    7. チャージフリッピング、最大エントロピー法、イオン拡散経路の可視化などで必要となる a, b, c 軸方向に沿った単位胞の分割数を VESTA により分解能から決定する。
    8. RIETAN-FP、PyAbstantia、VESTA の連携によりイオン伝導体における可動化学種の拡散経路を BVS・BVEL 法で可視化する(Pythonnumpy をインストールした人を対象とする実習)。
    9. RIETAN-FP, Superflip, EDMA, VESTA の連携プレーにより結晶構造モデルを構築し可視化する。
    10. RIETAN-FP により Cimetidine の放射光粉末回折データをリートベルト法で解析する。さらに Dysnomia と RIETAN-FP の連携により coarse-to-fine アルゴリズムを採用した拡張 MPF を実行し、得られた電子密度分布を VESTA で表示する。
    11. DV-Xα分子軌道法により cimetidine の電子密度と静電ポテンシャルを計算し、静電ポテンシャルで彩色した電子密度の等値曲面を VESTA で表示した後、MPF で求めたイメージと比較する(実演のみ)。
    12. cif2pdf と E2J で解析結果を PDF ファイルとして文書化する際に VESTA で作成した結晶模型と電子密度の等値曲面を含める(実演のみ)。
    JFCC で粉末構造解析の無料講習会をアンコール開催!
    2015年10月以来、龍谷大学岡山大学神戸大学京都大学九州大学ファインセラミックスセンター(JFCC)に「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プログラムによる粉末構造解析」と題するワンマン講習会を出前してきました。昨年秋には、とある民間企業にもお邪魔しました。講義だけでお茶を濁すのでなく、PC を使うハンズオン(人に教わりながらの体験学習)に重点を置くのが特徴です。

    JFCC で本年5月7・8日に開催した第22回材料計算セミナーの定員は当初60名でしたが、私のホームページ、ブログ、Twitter で宣伝し始めるやいなや参加登録者が破竹の勢いで増え続けました。会告が渾身の力作だったことが主な原因でしょう。そこで A (講義) と B (Windows での実習) の定員をそれぞれ90名と65名に増やしました。実習の定員が少ないのは充電用コンセントの数がやや少なかったためです。ところが JFCC のホームページに会告が掲示される前日の4月2日にいずれも満席となり、早々と参加登録を締め切る羽目に陥りました。最終的には100名を越える申込者があったそうです。

    私は JFCC に着任後の初仕事が空前の成功を収めたことだけで十分満足しましたが、主催者からは「かなり多くの人達が参加できなかったのは残念なので、材料計算セミナーを再度開催してもらえませんか」と要請されました。私は常日頃からイベントへの協力依頼は四の五の言わずに引き受けるよう心がけています。前代未聞のアンコール講習会を8月上旬に開催すると決断しました。旺盛な需要への対応を先延ばしするようでは、出前請負人たる私の存在意義が薄れかねません。


    第 24 回 ナノ構造研究所 材料計算セミナー

       RIETAN-FP・VENUS システムと外部プログラムによる粉末構造解析   

    日時: 2018 年 8 月 7 日(火)・8 日(水)
    会場: ファインセラミックスセンター地図


    共催: 文部科学省 科学研究費助成事業 新学術領域研究「複合アニオン化合物の創製と新機能」


    下記のように、実習用 OS を Windows だけに絞った結果、第22回材料計算セミナーに比べ Windows 機による実習の時間が2倍に増えました。一般に公開している RIETAN-FP v2.83 を最新版 v2.88 に更新でき、非公開のマクロが手に入るというメリットもあります。

    1) 講師

    泉 富士夫(JFCC 客員研究員)

    2) プログラム

    8月7日(火)、13:30〜17:00
    講義「粉末回折データの解析技術 — リートベルト法」
    講義「粉末回折データの解析技術 — パターン分解、未知構造解析、MEM」

    8月8日(水)、9:30〜12:00(昼食)13:00〜17:00
    ・64ビット Windows 機を用いる実習

    一日だけの参加も可能です。登録時に参加日を申し出てください。64ビット Windows 機を持ち合わせていない方は初日だけ聴講するという手があります。

    3) 定員

    60名(先着順)

    4) 参加費

    無料

    5) 参加登録

    JFCC の HP に掲示された会告をご覧ください。

    本講習会は粉末構造解析・三次元可視化システム RIETAN-FP・VENUS システムなどを利用した構造解析技術に関する講義と実習からなっています。講義には百数十枚のスライドを使いますが、カラー印刷の経費と手間を省くため、参加者には講義に使う二つの PDF ファイルを当日までに差し上げます。

    実習用に64ビット Windows 機(OS: Windows 7以降)と印刷済みのチュートリアル(下記)を各自ご持参ください。事前に
    をインストールしておくようお願いします。秀丸エディタはシェアウェアです。試用期間は2週間で、経済的に困窮している学生にはフリー制度があります。一方、Sumatra PDF はフリーソフトウェアです。

    インストーラーにはチュートリアル「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プログラムによる粉末構造解析」(76ページ)が同梱されているため、実習内容の予習と復習は容易です。充実したチュートリアルを提供する実習の重要性についてはブログエントリー「最新版 RIETAN-FP・VENUS システムのお披露目を兼ねた講習会」の冒頭で力説したので、ご一読ください。実習内容が逐一記述されているチュートリア抜きでは、サポート・スタッフ抜きの実習と後日の復習は困難です。

    さらに4種類の副読本(6つの PDF ファイル)も付録として添付します。JFCC で10月23・24日に開催する VESTA の講習会用に執筆した「RIETAN-FP–VESTA 間の連携による三次元可視化とファイル変換と題する文書(23ページ)は、両ソフトのユーザーに歓迎されると確信しています。その目次は以下の通りです。


    上述のように、今回の実習に使う OS は需要が旺盛な Windows のみに絞りました。Windows ユーザーにとって、5月の講習会の時に比べ実習時間が2倍になるという利点があります。macOS 用のインストーラーも全員に配付するので、Mac ユーザーには初日だけ参加するという選択肢があります。懇切丁寧な macOS 用チュートリアル(69ページ)を手に取りながら自習するのは、さほど難しくありません。

    実習では、UNIX コマンドの集合体 BusyBox「BusyBox に魅せられて」参照)と互換性のあるシェルスクリプトを含む新世代の RIETAN-FP・VENUS 統合支援環境上で種々の秀丸マクロを実行します。BusyBox はスマホ、テレビ、オーディオ、ルーター、小型サーバーなどにおける組み込み UNIX の活用に役立っています。 JFCC での講習会に先立ち、前世代の Windows 用支援環境に含まれていたバッチファイルをすべて bash スクリプトに置き換えるとともに、GnuWin32の UNIX 系コマンドと onigsed を追放しました。とりわけ苦労したのがリートベルト解析の英文報告書を「和訳」する E2J.command です。 Shift_JIS のダメ文字をストリームエディター sed で処理するノウハウの会得に腐心しました。その結果、宿年の悲願だったコマンドプロンプトからの脱却と macOS 版と同レベルへの進化を果たしたのは、嬉しい限りです。

    体験学習には RIETAN-FP の最新版 v2.88, gnuplot, Sumatra PDF, WinPLOTR, DICVOL, ORFFE, lst2cif, xdc, cif2ins, combins, sda.command, ALBA, superflip, EDMA, FOX, MPF_multi.command+Dysnomia, VESTA などを使います。上記のソフトウェア群は
    1. ピークサーチ
    2. 指数づけ
    3. バックグラウンドの決定
    4. リートベルト解析
    5. 多相リートベルト解析用入力ファイルの自動作成
    6. sed を活用した逐次リートベルト解析
    7. パターン分解
    8. 最大エントロピー・パターソン解析
    9. 未知構造モデルの構築: 双対空間法とレプリカ交換法
    10. MPF (MEM-based Pattern Fitting) 解析
    11. 結晶構造と電子密度分布の三次元可視化
    といった広大な領域を網羅しています。リートベルト解析は one of them に過ぎません。ただし時間の都合上、一部のプログラムは臨機応変にスキップする可能性が大です。といっても、上述のように実習内容はチュートリアルに詳述しましたから、受講者は後日ゆっくり自習できます。

    中でも cif2ins と未公開ユーティリティー combins の連携プレーは注目に値します。cif2ins は CIF 中の結晶データをひな形ファイル template.ins に導入することにより RIETAN-FP 用入力ファイル *.ins に変換します。一方、combins は複数の *.ins から多相解析用入力ファイル multi_phase.ins を自動生成します。multi_phase.ins を改名し、必要に応じて中身を編集してからリートベルト解析に移行します。

    sed を活用したシェルスクリプト sda.command による逐次リートベルト解析の自動化は、他に類を見ない独創的な技術です。代表的な UNIX ツールである sed が BusyBox に含まれているのは言うまでもありません。複数箇所の文字列置換が可能で、正規表現も使えます。sda.command は温度、圧力、化学組成、雰囲気などを変化させて測定した一連の強度データの自動解析で真骨頂を発揮します。今回の実習では、sda.command を
    • BaSO4 の粉末X線回折データのリートベルト解析における選択配向ベクトルの決定
    • 室温から640 Kの間で測定した Sr3Zr2O7 の放射光粉末回折データ(9点)の逐次リートベルト解析
    に応用します。

    比較的時間のかかる計算中に、訴求効果の高いデモンストレーションとして
    を実演します。両者を実習から外すのは TeX LiveMiniconda3 がかなり大きなディスクスペースを占めるためです。ただしチュートリアルを参照すれば、TeX Live と Miniconda3 は容易にインストールできます。


    Li(Ni1/3Mn1/3Co1/3)O2 における BVEL の三次元分布。等値曲面レベル: −2.5 eV。
    9個の単位胞を作画した。緑、三色、赤の球はそれぞれLi, (Ni1/3Mn1/3Co1/3), O を示す。

    前回の講習会と比べると、ソフトウェアと教材はゆっくりではあるものの着実に進歩しています。RIETAN-FP v2.88 はリートベルト解析途上の結晶データを含む VESTA 形式ファイル *.vesta を逐次生成できます。非対称単位内の原子数が多い配位ネットワーク錯体やゼオライトなどのリートべルト解析において構造精密化の進捗状況と妥当性を VESTA で検証するのに役立ちます。新作マクロ intramol と変換リストによる連続置換マクロ ListReplace.mac(二つの変換リストファイル cif_PDF-4+.txt と cif4MedeA.txt を含む)も追加しました。さらに、チュートリアル中の「可動イオンの拡散経路の可視化」の部分を加筆修正し、BVS・BVEL 法に関する重要な情報を提供できるようにしました。過去の講習会の参加者が再受講されても、それなりの意義があるはずです。奮ってご参加ください。

    第24回材料計算セミナー(8月)は第22回材料計算セミナー(5月)から3ヶ月しか経っておらず、なおかつほぼ同内容の講習会が9月下旬に東工大で開催されるにもかかわらず、定員を越える63名(JFCC の職員を除く)の方々が参加し、盛会のうちに終わりました。両セミナーの驚異的な集客実績は長く語り草になることでしょう。

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