Installer et configurer le logiciel de physique du code ELK sur Ubuntu Linux

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  • La science devient très difficile lorsque vous devez travailler avec de grands nombres, des équations complexes ou lorsque vous avez besoin de calculs rapides. Mais ces dernières années, ces problèmes ont été considérablement réduits grâce aux ordinateurs et plus précisément, grâce aux projets open-source axés sur l’apport d’une meilleure compréhension et expérience au moment de faire des calculs.

    En tant qu’étudiant en Physique, j’utilise plusieurs outils spécialisés et la plupart d’entre eux sont open source. Je vais partager l’un d’entre eux aujourd’hui qui s’appelle Code d’élan, un projet open source axé sur Physique du solide.

    Bien qu’il soit disponible dans les référentiels Ubuntu, vous devez explicitement installer et configurer plusieurs dépendances.

    Qu’est-ce que le code Elk ?

    bannière

    En quelques mots et grâce à son Page Officielle, le code Elk est une onde plane augmentée linéarisée à plein potentiel entièrement électronique code avec un rôle important dans le domaine de la théorie fonctionnelle de la densité.

    Ce qu’il fait est de déterminer les propriétés des solides cristallins avec de nombreuses fonctionnalités avancées telles que optimisation de la géométrie, tracés 2D et 3D, etc.

    Installer le compilateur Intel Fortran sur Ubuntu

    Cela peut être un peu difficile à démarrer, mais la clé consiste à installer des bibliothèques mathématiques et des compilateurs dans votre système avant d’installer le code Elk.

    Les compilateurs aiment GNU Fortran ou Intel Fortran sont disponibles pour le processus, cependant, il est recommandé d’installer le compilateur Intel Fortran car la plupart des problèmes dans le code sont résolus avec.

    Le compilateur Intel Fortran se compose de deux parties :

    Obtenir la boîte à outils de base Intel oneAPI

    Commençons! Ouvrez un terminal sous Ubuntu et utilisez la commande suivante pour télécharger la partie requise :

    wget https://registrationcenter-download.intel.com/akdlm/irc_nas/17977/l_BaseKit_p_2021.3.0.3219.sh

    Ça devrait ressembler à ça:

    intel fortran installation 1

    Après cela, dans le même terminal, tapez la commande suivante :

    sudo bash l_BaseKit_p_2021.3.0.3219.sh

    Vous regarderez quelque chose comme ça sur votre terminal avant qu’une nouvelle fenêtre ne s’ouvre, ne vous inquiétez pas ! Cela fait partie du processus.

    intel fortran installation 2

    Cela ouvrira une interface graphique :

    intel fortran installation 3

    Cliquez sur le bouton « Continuer » et Intel oneAPI Base Toolkit commencera à télécharger :

    intel fortran installation 4

    Une fois le téléchargement terminé, vous devriez voir cette fenêtre :

    intel fortran installation 5

    Vous verrez ce qui est inclus exactement dans cette API. Il est fortement recommandé d’installer chaque paquet qu’il contient. Acceptez les termes du contrat de licence et appuyez sur le bouton « Continuer ».

    intel fortran installation 6

    Après cela, la page suivante est une sorte de validation. S’il manque quelque chose, il vous avertit.

    Par exemple, dans ce cas, nous avons reçu un avertissement concernant le pilote GPU, mais passons-le et poursuivons le processus, car, comme nous pouvons le voir, le produit peut toujours être utilisé avec le processeur.

    Il suffit donc de cliquer sur le bouton flèche droite.

    intel fortran installation 7

    Dans cette partie, si vous avez installé Eclipse IDE et que vous souhaitez y intégrer les bibliothèques, sélectionnez la première, sinon, passez simplement l’intégration et cliquez sur le bouton flèche droite. Une fois cela fait, vous pourrez voir la dernière partie avant l’installation complète.

    intel fortran installation 8

    Lisez le programme d’amélioration des logiciels Intel et entrez votre choix sur la collecte de vos informations, puis appuyez sur le bouton “Installer”. Enfin, l’installation va démarrer.

    intel fortran installation 9

    La durée de l’installation dépendra de la vitesse de votre connexion Internet, soyez patient et laissez Intel terminer la tâche.

    Une fois la tâche terminée, vous verrez quelque chose comme ceci :

    intel fortran installation 10

    Cela signifie que l’installation d’Intel oneAPI Base Toolkit est terminée ; maintenant, commençons par le suivant.

    Installation de la boîte à outils Intel oneAPI HPC

    Pour être honnête, c’est presque le même processus, donc ça va être un peu plus rapide.

    Commençons par utiliser cette commande :

    wget https://registrationcenter-download.intel.com/akdlm/irc_nas/17912/l_HPCKit_p_2021.3.0.3230.sh
    intel fortran installation 11

    Une fois le processus ci-dessus terminé, utilisez la commande suivante :

    sudo bash l_HPCKit_p_2021.3.0.3230.sh
    intel fortran installation 12

    Après cela, le processus d’installation commencera comme celui que vous avez vu auparavant.

    intel fortran installation 13

    Cliquez sur continuer et le téléchargement commence :

    intel fortran installation 14

    Une fois terminé (ce téléchargement est vraiment rapide), la fenêtre suivante apparaîtra sur votre bureau. Acceptez les termes et conditions et cliquez sur Continuer.

    intel fortran installation 15

    Comme cela a été fait auparavant, oublions l’intégration des bibliothèques avec n’importe quel IDE.

    intel fortran installation 16

    Et enfin, entrez votre choix pour la collecte de vos informations et cliquez sur le bouton « Installer ».

    intel fortran installation 17

    Les bibliothèques commenceront à être téléchargées et installées sur votre système, attendez simplement la fin de ce processus. N’oubliez pas que la vitesse de téléchargement dépend de votre connexion Internet, alors soyez patient.

    intel fortran installation 18

    Une fois le processus terminé, cliquez sur le bouton Terminer.

    intel fortran installation 19.png
    Étape 19 de l’installation d’Intel Fortran

    Et c’est pratiquement la clé de l’installation et de la fonctionnalité complètes d’Elk-code. Ces deux bibliothèques sont essentielles pour une exécution correcte.

    Configurer les compilateurs

    Enfin, exécutons la ligne de commande suivante pour démarrer ces deux bibliothèques dans le terminal :

    source /opt/intel/oneapi/setvars.sh
    intel fortran installation 20.png

    Allez maintenant dans ce répertoire :

    cd /opt/intel/oneapi/mkl/2021.3.0/interfaces

    Dans ce dossier, vous en trouverez d’autres, mais les plus importants sont :

    • fftw2xc
    • fftw2x_cdft
    • fftw2xf
    • fftw3xc
    • fftw3x_cdft
    • fftw3xf
    • mklmpi

    Dans chaque dossier indiqué ci-dessus, vous devrez exécuter la commande suivante :

    make libintel64

    Une chose importante est qu’à partir de maintenant, chaque fois que vous utilisez Elk-code, vous devez exécuter la ligne suivante sur votre terminal pour activer ces deux bibliothèques.

    source /opt/intel/oneapi/setvars.sh

    Avec ces étapes avant, vous êtes prêt pour l’étape la plus importante, l’installation de Elk-code sur votre distribution Linux.

    Installer le code Elk sur Ubuntu

    Commençons par télécharger, bien sûr, le code Elk, qui dernière version est situé sur le SourceForge page.

    démarrage de l'installation 00

    Extrayez le dossier téléchargé.

    démarrage de l'installation 01

    Maintenant, téléchargeons le Wannier90 dernière bibliothèque de version stable, qui vous aidera à calculer les propriétés électroniques avancées des matériaux avec une efficacité et une précision élevées, à partir de sa site officiel.

    démarrage de l'installation 03

    Une fois téléchargé le fichier .tar.gz, localisons-le sur l’application Fichiers et double-cliquons dessus pour extraire son contenu.

    démarrage de l'installation 04

    Accédez au dossier extrait et ouvrez-le dans le terminal.

    démarrage de l'installation 06

    Tapez ces commandes une par une :

    source /opt/intel/oneapi/setvars.sh
    cp ./config/make.inc.ifort ./make.inc
    make
    make lib
    cp libwannier.a ../elk-7.2.42/src/
    cd ../
    démarrage de l'installation 07

    Nous sommes sur le point de terminer. Continuez à taper la commande suivante sur votre terminal, une par une.

    wget http://www.tddft.org/programs/libxc/down.php?file=5.1.4/libxc-5.1.4.tar.gz
    démarrage de l'installation 08

    Exécutez maintenant ces commandes une par une :

    mv down.php?file=5.1.4%2Flibxc-5.1.4.tar.gz libxc-5.1.4.tar.gz
    tar -zxvf libxc-5.1.4.tar.gz
    cd libxc-5.1.4
    ./configure CC=icc FC=ifort
    make
    make check
    sudo make install
    cp /opt/etsf/lib/libxc.a ../elk-7.2.42/src/
    cp /opt/etsf/lib/libxcf90.a ../elk-7.2.42/src/
    démarrage de l'installation 09

    À la fin du processus, vous aurez quelque chose comme ceci sur votre terminal :

    démarrage de l'installation 10

    S’il vous plaît, fermez le terminal et, enfin, il est temps de faire la dernière partie, allons directement au précédent dossier de code Elk extrait. Une fois là-bas, ouvrez le dossier dans le terminal.

    démarrage de l'installation 11

    Et tapez les deux commandes suivantes :

    source /opt/intel/oneapi/setvars.sh
    cp /opt/intel/oneapi/mkl/2021.3.0/include/mkl_dfti.f90 src/

    Presque là. Démarrez la configuration :

    ./setup

    Votre terminal devrait ressembler à ceci :

    démarrage de l'installation 15

    Vous écrivez le numéro 1 car vous avez installé le compilateur Intel Fortran.

    Ne fermez pas le terminal ; revenons au dossier de code Elk sur l’application Fichiers et ouvrons le fichier appelé “make.inc”:

    démarrage de l'installation 16

    Effacez chaque mot qu’il contient et saisissez ceci à la place :

    MAKE = make
    F90 = mpiifort
    F90_OPTS = -O3 -ip -xHost -qopenmp
    F77 = mpiifort
    F77_OPTS = -O3 -ip -xHost -qopenmp
    AR = xiar
    LIB_SYS =
    SRC_OMP =
    SRC_MPI =
    
    LIB_LPK = -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -liomp5 -lpthread
    #LIB_LPK = -L/opt/intel/oneapi/mkl/2021.3.0/lib/intel64 -lmkl_cdft_core -lmkl_intel_ilp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -lmkl_blacs_intelmpi_ilp64 -liomp5 -lpthread -lm -ldl
    SRC_MKL =
    
    LIB_libxc = libxcf90.a libxc.a
    SRC_libxc = libxcf90.f90 libxcifc.f90
    
    SRC_FFT = mkl_dfti.f90 zfftifc_mkl.f90
    
    LIB_W90 = libwannier.a
    SRC_W90S =
    
    SRC_OBLAS = oblas_stub.f90
    SRC_BLIS = blis_stub.f90

    Enregistrez le fichier et revenez au terminal. Enfin, tapez simplement :

    make
    démarrage de l'installation 18

    Et bien ! Une fois cette dernière étape terminée, vous aurez installé le code Elk sur votre système Linux.

    Super! Cette dernière étape est un peu dilatoire, mais détendez-vous, c’est tout ce que vous avez à faire. Vous avez enfin terminé tous les processus. Toutes nos félicitations!

    Conclusion personnelle

    Ce processus peut être un peu exhaustif, mais chaque étape est très importante pour le bon fonctionnement du logiciel. J’espère vraiment que si vous êtes un scientifique ou si vous voulez simplement être curieux à propos de ce sujet, cet article vous sera très utile.

    D’un autre côté, si vous voulez en savoir plus sur la façon dont le code Elk peut vous aider dans les calculs, il existe une excellente vidéo sur l’obtention d’une équation d’état à l’aide du code Elk. Bonne chance!

    Source

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