高斯软件的介绍共43页

高斯的介绍和使用

O-H键的Mulliken键级
以H2O为例：方法/基组 O-H键级 B3LYP/STO-3G 0.243 B3LYP/3-21G 0.239 B3LYP/6-31G 0.231 B3LYP/6-31+G 0.214 HF/6-31G 0.249 由上结果可见，键级数值与所用的基组和计算方法是有联系的，但其影响不象电荷那么显著。此外，必须注意到，弥散基组对键级的数值影响较大。
gaussian软件的创始人是johnpople1998年诺贝尔化学奖得主他从1970年代开始在carnegiemellonuniversity发展gaussian程序供学术界使用后来在1980年代成立gaussian公司发售gaussian软件目前最新的版本是gaussian03gaussian是目前无论在学术界或工业界使用最广泛的量子化学计算软件这是因为它包含了非常齐全的理论计算方法并有着很高的运算效率相关支持的软件也很多使用上也非常方便
Mulliken电荷分布
说明：电荷的绝对值是没有意义的，其数值受到所用方法, 尤其是基组的影响较大：以H2O为例：方法/基组 B3LYP/STO-3G B3LYP/3-21G B3LYP/6-31G HF/6-31G O H
-0.329 -0.637 -0.705
-0.795
0.165 0.318 0.353
其中Cube Actions…一项，选择New Cub,跳出下图对话框，kind一栏选择Total Density，然后点击OK

高斯软件的应用原理

1. 什么是高斯软件

高斯软件是一种基于概率论和数理统计原理的数据分析和建模工具。它是一种强大的统计软件，被广泛应用于各个领域的数据分析、建模和预测。

2. 高斯软件的应用领域

高斯软件广泛应用于以下领域：

•金融风险管理：通过高斯软件可以对金融市场进行模拟和预测，帮助金融机构评估风险、制定风险管理策略。

•医学研究：高斯软件可以用于分析医学研究数据，帮助医学研究人员确定治疗效果、评估药物的安全性。

•工业质量控制：高斯软件可以用于工业生产过程的质量控制，分析生产数据，发现并解决潜在问题。

•市场营销：高斯软件可以通过分析市场数据，预测市场趋势，帮助企业做出营销决策。

•自然资源管理：高斯软件可以用于分析地球物理数据、生态数据等，帮助环境科学家和地学家更好地管理自然资源。

3. 高斯软件的原理

高斯软件的应用原理基于高斯分布（也叫正态分布或钟形曲线），它是一种连续概率分布，常用于描述随机变量的分布情况。高斯分布的概率密度函数可以表示为：

$$ f(x) = \\frac{1}{\\sqrt{2\\pi\\sigma^2}}e^{-\\frac{(x-

\\mu)^2}{2\\sigma^2}} $$

其中，f(x)是随机变量取值为x的概率密度，$\\mu$是分布的均值，

$\\sigma^2$是方差。

高斯软件通过对数据进行拟合来确定最可能的分布参数，从而进行数据的分析和预测。它基于最大似然估计和最小二乘法，通过最小化模型与实际数据的差异来确定最优参数。

4. 高斯软件的基本功能

高斯软件提供了丰富的功能和工具，主要包括：

高斯投影算例与软件介绍

通过前面的讲解可知，基于参考椭球面上的元素如大地经纬度（L、B）、大地线长（S）、大地方位角（A）要归算至参考椭球面上，需要进行高斯正算（由L、B→X、Y）、高斯反算（X、Y→L、B用作检验）、子午线收敛角γ（用于由大地方位角A计算坐标方位角α）、距离改化（由大地线长S计算高斯平面上投影曲线弦长）、方向改正、换带计算等。这些计算可以辅助查表的方式进行手工计算，但较麻烦，尤其在计算机技术高度发达的今天，使用软件进行计算可以大大简化计算量。

高斯投影计算中的方向改化、距离改化通常是作为概算的一部分，融入了平差计算中。而高斯正算、高斯反算和换带计算是作为测量软件的一个功能模块，可以单独调出进行计算。可以进行这些计算的软件有南方平差易2003、科傻测量控制网通用处理软件包、NASEW2003智能图文网平差、工程测量数据处理系统ESDPS等，本节就分别以南方平差易2005和ESDPS4.0为例，简要阐述相关的高斯计算功能。

9.5.1 使用南方平差易2005进行高斯投影计算

前面已经讲过，南方平差易软件简单易用、功能强大、计算严谨，此处结合本章的高斯计算讲一下该软件的“大地正反算”功能模块。

打开南方平差易2005，执行“工具”菜单中的“大地正反算F5”选项，调出大地正反算模块。如图9-11、9-12所示。

图9-11 调用大地正反算模块

图9-12 大地正反算界面

（1）高斯正算

如图9-12所示，在计算方案中选择“正算”选项，投影带下拉列表框中根据要得到的高斯坐标的投影类型选择合适的投影带；在“已知数据”选项卡中，按行依次输入相关数据：点号、纬度B和经度L，这里经纬度按照“dd.mmss”的格式输入；若需要使转换后的y坐

《高斯软件入门》课件

统计分析实例
通过实例深入理解高斯软件在统计分析方面的应用和技巧。
总结与展望
高斯软件的优越性
总结高斯软件的优势和特点，以及为什么它是数据分析的理想选择。
高斯软件的发展趋势
展望高斯软件未来的发展方向和趋势，激发你对技术的好奇心。
学习高斯软件的建议与方法
提供一些建议和学习方法，帮助你更高效地学习和掌握高斯软件。
高斯软件基础知识
1
高斯软件的数据类型
介绍高斯软件支持的不同数据类型，如数值、字符和逻辑。
2
高斯软件的数组与向量
讲解高斯软件中数组和向量的定义、操作和应用。
3
高斯软件的函数与运算符
பைடு நூலகம்
探索高斯软件提供的丰富函数和运算符，以及它们在数据处理中的作用。
高斯软件高级应用
高斯软件的图形绘制功能
展示高斯软件强大的图形绘制功能，帮助你更直观地呈现数据。
高斯软件的数据处理功能
介绍高斯软件用于数据处理和转换的各种功能和工具。
高斯软件的统计分析功能
介绍高斯软件在统计分析方面的功能和应用，助你深入理解数据潜在的规律。
高斯软件编程实例
矩阵运算实例
通过实例演示高斯软件中矩阵运算的基本操作和应用。
数据拟合实例
展示如何使用高斯软件进行数据拟合和曲线拟合，帮助你更好地分析数据模型。

高斯软件-基础教程

GaussView界面教程【1】——界面介绍

Gview是一个专门设计于高斯配套使用的软件，其主要用途有两个：构建高斯的输入文件；以图的形式显示高斯计算的结果。除了可以自己构建输入文件外，Gview还可读入Chem3D，HyperChem和晶体数据等诸多格式的文件。从而使其可以于诸多图形软件连用，大大拓宽了使用范围。

开启GaussView会看到一大一小两个窗口，后面灰色背景的窗口为选择窗口，在里面选择要输入的分子或基团；前面紫色的窗口为绘图窗口，使用鼠标绘制想要绘制的图形。

菜单栏

▪【File】主要功能是建立，打开，保存和打印当前的文件

▪【Edit】完成对分子的剪贴、拷贝、删除、抓图等

▪【View】与显示分子相关的都在这个菜单下，如显示氢原子、键、元素符号、坐标等

▪【Calculate】直接向Gaussian提交计算

▪【Results】接收并显示Gaussian计算后的结果

▪【Windows】控制窗体，如关闭、恢复等

▪【Help】帮助

快速工具栏

【左面第一个】选择元素与价键，单击打开会看到一个元素周期表，通过它可以选择需要绘制的元素以及价态。

【左面第二个】环工具，作用与上一个差不多，只是这里提供的都是环状化合物残基；

【左面第三个】提供常用的R基团模板，其中包括乙基、丙基、异丙基、异丁基等

【左面第四个】氨基酸残基，使用它可以迅速绘制氨基酸

【左面第五个】用户自定义基团，您可以将常用的基团存放到此处

高斯简介IntroductiontoGaussView

查看 Gaussian 结果
显示结果数据摘要
1. 【Results】→【Summary】
2. 点击【Results】→【View File】，或在上述对话框中点击【View File】按钮，可打开该计算作业的日志文件(*. log)
显示原子电荷
【Results】→【Charge Distribution】
File菜单：其它功能
【Print】
命令或点击打印按钮进行打印。
【Save Image File】
将当前视图窗口中的影像保存到一个外部影像文件中。
【Save Movie】
用于保存当前分子集合中的不同帧作为一个电影文件。
【Preferences】
指定GaussView的各项默认设置。
剪切、复制、粘贴、删除
GaussView简介
本章提纲：
➢ GaussView 的窗口组成
➢ GaussView鼠标键盘操作 ➢ 构建工具面板【Builder】 ➢ 文件工具栏【File】 ➢ 坐标工具栏【Coordinates】 ➢ 视图工具栏【View】 ➢ 文件窗口工具栏【Windows】 ➢ 计算工具栏【Calculate】 ➢ 查看计算结果【Results】
构建工具面板【Builder】
• 元素工具
工具栏“图钉”
“图钉”未按下
选择了需要的元素片断之后窗口会关闭。

高斯简介Introduction-to-GaussView

“图钉”已按下
选择了需要的元素片断之后窗口不关闭。
GaussView简介
环工具
GaussView简介
常见分子片断和生物分子残基
GaussView简介
自定义分子片断
GaussView简介
键长、键角、二面角
GaussView简介
图形显示中的化学键
优化完了，用GaussView打开，发现键断了或者键级变了怎么办？
每个文件一个分子集合
所有文件做成一个分子集合
用所有文件创建一个分子
GaussView简介
File菜Biblioteka Baidu：文件打开保存
【New】新建分子模型，有两种创建形式： (1)创建新的分子集合； (2)在当前分子集合中添加新的分子。
打开已有模型和其他输出文件快速打开最近打开过的文件；快速打开与当前活动分子相关的文件
GaussView简介
标题栏的识别信息
每个视图上的标题栏也显示当前分子集合、分子模型及模型视图的信息
1. 每一个分子集合用不同颜色加以区别，与某分子集合相关的其他视图都将采用与分子集合相同的图标颜色，即用颜色识别分子集合。 2. 除了颜色标识外，每个视图都通“Group/Molecule/View ” 标识符进行唯一识别。该标识符由分子集合(G) 、分子编号 (M) 和视图编号(V) 组成。

高斯软件基础教程

界面教程【1】——界面介绍

是一个专门设计于高斯配套使用的软件，其主要用途有两个：构建高斯的输入文件；以图的形式显示高斯计算的结果。除了可以自己构建输入文件外，还可读入3D，和晶体数据等诸多格式的文件。从而使其可以于诸多图形软件连用，大大拓宽了使用范围。

开启会看到一大一小两个窗口，后面灰色背景的窗口为选择窗口，在里面选择要输入的分子或基团；前面紫色的窗口为绘图窗口，使用鼠标绘制想要绘制的图形。

菜单栏

▪【】主要功能是建立，打开，保存和打印当前的文件

▪【】完成对分子的剪贴、拷贝、删除、抓图等

▪【】与显示分子相关的都在这个菜单下，如显示氢原子、键、元素符号、坐标等

▪【】直接向提交计算

▪【】接收并显示计算后的结果

▪【】控制窗体，如关闭、恢复等

▪【】帮助

快速工具栏

【左面第一个】选择元素与价键，单击打开会看到一个元素周期表，通过它可以选择需要绘制的元素以及价态。

【左面第二个】环工具，作用与上一个差不多，只是这里提供的都是环状化合物残基；

【左面第三个】提供常用的R基团模板，其中包括乙基、丙基、异丙基、异丁基等

【左面第四个】氨基酸残基，使用它可以迅速绘制氨基酸

【左面第五个】用户自定义基团，您可以将常用的基团存放到此处

这里面的所有选项都可以通过在绘图窗口点击右键得到。

3、常用工具栏

这两条条工具栏是最常用的，几乎所有软件都有的新建打开等工具

高斯软件的介绍

b.内坐标(z-matrix)方法：(适用于构型的局部优化) 内坐标与直角坐标之间的区别在于，它侧重于从原子之间的键连角度来描述原子间的相对位置，具体参数包括： 1)键长：( 需用两个原子描述) 即两个原子间的距离，注：该两个原子并非要具有化学直观意义上的成键。此外，在默认情况下，键长单位为埃。 2)键角：(需用三个原子描述) 确定了二根键之间的夹角，默认单位为度，范围为-180~ 180deg之间，但二根键不能共线，即键角不能等于0和 ±180deg。 3)二面角：(需用四个原子描述) 二面角加上键长和键角就确定了四个原子的位置，其默认单位为deg，范围为-360~360deg，可以为±360deg。当二面角等于0，±180和±360deg时四个原子共面。
计算机在化学中的应用课程作业
题目：高斯软件的简介指导老师：徐畅老师姓名：马乃宇学号：C13201045 专业：高分子化学与物理专业
Gaussian是一个量子化学软件包，它是目前应用最广泛的计算化学软件之一，Gaussian 软件的出现降低了量子化学计算的门槛，使得从头计算方法可以广泛使用，从而极大地推动了其在方法学上的进展。
电荷和电荷密度
•其它功能偶极矩和超极矩热力学参数适用体系：气相和溶液
2.程序结构：
常用模块的功能：
•L0—初始化模块； •L1—读入输入，根据所给关键词确定将要使用的模块； •L101,102,…—与构型优化和反应过渡态相关的模块； •L202—输出距离矩阵、判断化合物点群及确定新的坐标系； •L301,302…309—与基组和赝势有关模块； •L310,…319—计算单及双电子积分模块； •L401,402—SCF初始猜测模块； •L502,503,508—SCF模块； •L601,608—Mulliken布居以及自然键轨道分析模块； •L701,702…—计算能量一阶和二阶导数模块； •L9999—进程结束模块；

2.高斯软件简介

【Open】【Recent Files】【Related Files】
【Refresh】
【View File】【Results】【Save】
从原始文件重新加载当前分子。
打开计算结果文件打开当前模型分子的结果文件。保存分子，将当前分子保存成输入文件。
GaussView简介
File菜单：其它功能
练习
• 从头构建二茂铁分子，并将分子对称化到D5d。推荐步骤如下：
1. 2. 3. 4. 5. 搭建茂环（D5h C5H5）将搭建好的茂环append一份到窗口中，然后将两个茂环放置为堆积状态，调整环间距离约3.3埃旋转其中一个环，使两个茂环处于交叉构象，并使用点群对称化。目标键长用在质心加入原子的方法加入铁原 RC-C=1.44 子并对称化。 RC-H=1.07 调整键长到标准距离并定义联接关 RC-Fe=2.10 系。 GV_Exercise_3_OK.gjf
粘贴有三种方式：
1. 添加到同一个分子集合中的新的分子 2. 替换当前视图中的分子（不可恢复，慎重使用！） 3. 附加到当前视图中
删除执行后不可恢复，慎重使用！
GaussView简介
坐标工具栏【Coordinates】
原子列表编辑器【Edit】→【Atom List】
GaussView简介
2.
3.

高斯软件-基础教程

GaussView界面教程【1】——界面介绍

Gview是一个专门设计于高斯配套使用的软件，其主要用途有两个:构建高斯的输入文件；以图的形式显示高斯计算的结果。除了可以自己构建输入文件外，Gview还可读入Chem3D，HyperChem和晶体数据等诸多格式的文件.从而使其可以于诸多图形软件连用，大大拓宽了使用范围。

开启GaussView会看到一大一小两个窗口,后面灰色背景的窗口为选择窗口，在里面选择要输入的分子或基团；前面紫色的窗口为绘图窗口,使用鼠标绘制想要绘制的图形。

菜单栏

▪【File】主要功能是建立，打开,保存和打印当前的文件

▪【Edit】完成对分子的剪贴、拷贝、删除、抓图等

▪【View】与显示分子相关的都在这个菜单下，如显示氢原子、键、元素符号、坐标等

▪【Calculate】直接向Gaussian提交计算

▪【Results】接收并显示Gaussian计算后的结果

▪【Windows】控制窗体，如关闭、恢复等

▪【Help】帮助

快速工具栏

【左面第一个】选择元素与价键，单击打开会看到一个元素周期表，通过它可以选择需要绘制的元素以及价态。

【左面第二个】环工具，作用与上一个差不多,只是这里提供的都是环状化合物残基;

【左面第三个】提供常用的R基团模板，其中包括乙基、丙基、异丙基、异丁基等

【左面第四个】氨基酸残基，使用它可以迅速绘制氨基酸

【左面第五个】用户自定义基团，您可以将常用的基团存放到此处

《高斯软件的介绍》课件

2
高斯软件的使用环境与配置
运行高斯软件需要在计算机上配置适当的数学库和其他依赖项。
3
高斯软件的基本操作与功能介绍
学习高斯软件的基本操作，包括数据输入、运算符号和数据可视化等。
高斯软件的发展趋势
未来应用方向
高斯软件将继续在人工智能、大数据分析和物联网等领域发挥重要作用。
技术创新与更新
市场前景和发展潜力
高斯软件将不断进行技术创新，提供更高效、更智能的功能和算法。
高斯软件市场前景广阔，预计将在未来几年保持较高的增长率。
结束语
1 高斯软件的优劣势
总结
2 高斯软件的应用展
望
3 高斯软件的课程总
结与展望
高斯软件以其强大的数学计算能力和广泛的应用领域，成为科学和工程领域不可或缺的工具。
随着技术的不断发展，高斯软件将在更多领域中探索和应用，为人们带来更多的便利和创新。
高斯软件的应用
统计学领域
高斯软件被广泛用于统计数据分析、假设检验和模型建立。
金融领域
高斯软件在金融风险管理、期权估值和投资组合优化中发挥重要作用。
工程领域
高斯软件用于解决工程问题，如结构分析、热传导和流体力学。
生物科学领域
高斯软件在生物医学研究、基因表达分析和蛋白质结构预测中被广泛使用。

高斯软件的介绍.

电荷和电荷密度
•其它功能偶极矩和超极矩热力学参数适用体系：气相和溶液
2.程序结构：
常用模块的功能：
•L0—初始化模块； •L1—读入输入，根据所给关键词确定将要使用的模块； •L101,102,…—与构型优化和反应过渡态相关的模块； •L202—输出距离矩阵、判断化合物点群及确定新的坐标系； •L301,302…309—与基组和赝势有关模块； •L310,…319—计算单及双电子积分模块； •L401,402—SCF初始猜测模块； •L502,503,508—SCF模块； •L601,608—Mulliken布居以及自然键轨道分析模块； •L701,702…—计算能量一阶和二阶导数模块； •L9999—进程结束模块；
计算机在化学中的应用课程作业
题目：高斯软件的简介指导老师：徐畅老师姓名：马乃宇学号：C13201045 专业：高分子化学与物理专业
Gaussian是一个量子化学软件包，它是目前应用最广泛的计算化学软件之一，Gaussian 软件的出现降低了量子化学计算的门槛，使得从头计算方法可以广泛使用，从而极大地推动了其在方法学上的进展。
说明： 1.根据不同的任务，某些模块需重复调用多次； 2.通常耗时较多的模块有：L5,L7,L8,L9,L10,L11等，此外， L8~L11这些模块的执行对内存和硬盘的需求较大； 3.若L9999未能正常执行完毕，则表明计算过程存在问题，需检查之； 4.可根据各个模块的功能，对g98程序进行简化，例如如果用户通常只用g98进行能量计算，则可只保留L1~6和L9999模块其它模块可以删除去。

高斯软件-基础教程

GaussView界面教程【1】——界面介绍

Gview是一个专门设计于高斯配套使用的软件，其主要用途有两个：构建高斯的输入文件；以图的形式显示高斯计算的结果。除了可以自己构建输入文件外，Gview还可读入Chem3D，HyperChem和晶体数据等诸多格式的文件。从而使其可以于诸多图形软件连用，大大拓宽了使用范围。

开启GaussView会看到一大一小两个窗口，后面灰色背景的窗口为选择窗口，在里面选择要输入的分子或基团；前面紫色的窗口为绘图窗口，使用鼠标绘制想要绘制的图形。

菜单栏

▪【File】主要功能是建立，打开，保存和打印当前的文件

▪【Edit】完成对分子的剪贴、拷贝、删除、抓图等

▪【View】与显示分子相关的都在这个菜单下，如显示氢原子、键、元素符号、坐标等

▪【Calculate】直接向Gaussian提交计算

▪【Results】接收并显示Gaussian计算后的结果

▪【Windows】控制窗体，如关闭、恢复等

▪【Help】帮助

快速工具栏

【左面第一个】选择元素与价键，单击打开会看到一个元素周期表，通过它可以选择需要绘制的元素以及价态。

【左面第二个】环工具，作用与上一个差不多，只是这里提供的都是环状化合物残基；

【左面第三个】提供常用的R基团模板，其中包括乙基、丙基、异丙基、异丁基等

【左面第四个】氨基酸残基，使用它可以迅速绘制氨基酸

【左面第五个】用户自定义基团，您可以将常用的基团存放到此处

《高斯软件的介绍》课件

数值分析
高斯软件可以进行各种数值分析，如求解微分方程的数值解、积分计算、矩阵运算等，适用于数学、物理、工程等多个领域。
统计分析
高斯软件提供了丰富的统计分析工具，可以进行数据拟合、回归分析、假设检验等多种统计分析，适用于统计学、经济学等领域。
工程计算
结构分析
高斯软件可以进行结构分析，如有限元分析、有限差分分析等，适用于机械、土木、航空航天等多个工程领域。
Leabharlann Baidu风险管理
高斯软件可以进行风险管理，如风险评估、风险控制等，适用于保险、风险管理等领域。
决策分析
高斯软件可以进行决策分析，如决策树分析、蒙特卡洛模拟等，适用于企业决策、战略规划等领域。
数据处理
数据挖掘
高斯软件可以进行数据挖掘，如聚类分析、关联规则挖掘等，适用于大数据分析、商业智能等领域。
数据可视化
案例二：某科研机构的数值模拟研究
总结词
强大、可靠、稳定
详细描述
在某科研机构的数值模拟研究中，高斯软件凭借其强大的计算能力、可靠的结果和稳定的性能，为科研人员提供了有力支持。通过高斯软件的数值模拟，科研人员能够更准确
地预测和解释实验结果，加速了科研进程。
案例三：某金融机构的风险评估项目
总结词
全面、准确、及时
流体动力学
高斯软件可以进行流体动力学计算，如计算流体动力学分析、计算热力学分析等，适用于流体机械、热能工程等领域。

高斯软件-基础教程

GaussView界面教程【1】——界面介绍

Gview是一个专门设计于高斯配套使用的软件，其主要用途有两个：构建高斯的输入文件；以图的

开启GaussView会看到一大一小两个窗口，后面灰色背景的窗口为选择窗口，在里面选择要输入的分子或基团；前面紫色的窗口为绘图窗口，使用鼠标绘制想要绘制的图形。

精心整理

菜单栏

精心整理

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精心整理

1、

2、双击按钮，选择苯基（第一个），会看到主程序框体中出现苯环

精心整理

按住

当工作窗口内有多个分子时（在构建大的分子时，这种情况很容易出现）用Shift+Alt+鼠标左键组合，移动想要移动的分子；

用Ctrl+Alt+鼠标左键组合调节其中一个分子的角度；

双击图标（或者左键不放），在元素周期表中选择【F】元素，回到工作窗口在苯的任意一个【H】上单击，使之变成【F】

双击

精心整理

图标，在下面精心整理

界面的图标，查看分子的坐标。精心整理

Save】

精心整理

点击

精心整理

【|【【【其它选择默认即可

选好后点击【Submit 】提交至Gaussian ，并保存。（最好存到安装文件所在磁盘）

精心整理

计算完毕后系统会提示关闭Gaussian ，点击【是】

【Ok 】

接下来我们又一次看到了刚才绘制的那个分子，表面上没什么不同，但这次我们可以预言它的许多性质了，在GView 的主界面点击【Results 】——【Summary 】可以看到刚才的计算总结，点击

【View File 】可以看到日志文件。

】右方

精心整理