GPUMD EMD多种子与尺寸检查
用两种Si尺寸、四个独立初速度，学习相关时间、积分窗口与误差条。
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先下载本批输入、参考数据与绘图脚本，解压进入 full-function-wave1。参考数据在 cases、tools，自己的新计算在 work，避免覆盖或向旧输出追加数据。
unzip full-function-wave1-*.zip
cd full-function-wave1
python start.py
1 先准备四个初速度种子#
在菜单选择 1：EMD多种子与尺寸，程序建立8个工作目录：512和1728个Si原子，各使用27101、27102、27103、27104四个随机种子。结构为金刚石Si，晶格常数5.431 Å；势为GPUMD官方发行版的 Si_Fan_2019.txt。初始坐标相同，随机初速度不同。
ls work/gpumd-emd-4-s27101
cat work/gpumd-emd-4-s27101/run.in
bash submit.sh
squeue -u "$USER"
每个任务申请一张P100，使用GPUMD 5.9.1的P100构建。换用V100时同时修改 run.sh 中的分区、GPU型号和程序环境；版本、势文件和物理参数保持一致。编译环境与GPUMD环境指南相同。
2 看清平衡、生产和相关时间#
512原子、第一个种子的完整输入如下：
potential potential.txt
velocity 300 seed 27101
time_step 1
ensemble nvt_nhc 300 300 100
run 50000
ensemble nve
compute_hac 10 10000 10
dump_thermo 1000
run 1000000
time_step 1 表示1 fs；先在300 K恒温下平衡50 ps，再用NVE采样1 ns。compute_hac 10 10000 10 每10步取样，最大相关时间约100 ps，每10个相关点平均输出一次。1 ns的生产轨迹和100 ps的最大相关时间是两件事。 改相关步数时，也要保证生产轨迹足够长。
更换随机种子只修改 velocity 300 seed ...，不要把同一条轨迹切成四段就称作四个独立初速度算例。尺寸对照使用4×4×4和6×6×6常规晶胞，共512和1728个原子。
3 完成后先检查，再提取#
tail work/gpumd-emd-4-s27101/slurm-*.out
wc -l work/gpumd-emd-4-s27101/hac.out
head -n 3 work/gpumd-emd-4-s27101/hac.out
python analyze.py
python plot.py
python analyze.py 和 python plot.py 首先重现附件参考数据与图。自己的8项任务完成后运行 python analyze.py --root work，数值写入 work/ANALYSIS.json。程序按实际存在的种子统计；少于四个时不套用本例四样本的置信区间公式。
hac.out 第一列为ps；第7、8列之和是κx，第9、10列之和是κy，第11列是κz。本例对三个方向取平均，再演示10–30 ps窗口的平均。
import numpy as np
a = np.loadtxt("hac.out")
kappa = a[:, 6:11].sum(axis=1) / 3
mask = (a[:, 0] >= 10) & (a[:, 0] <= 30)
print(kappa[mask].mean())
4 本次实算：为什么还要看整条曲线#
| Si原子数 | 每个种子的生产时间 | 10–30 ps窗口均值 ± 95% t区间 / W m⁻¹ K⁻¹ |
|---|---|---|
| 512 | 1 ns | 96.006 ± 34.896 |
| 1728 | 1 ns | 85.456 ± 2.653 |
淡线是各个种子，粗线是四个种子的平均，蓝色浅带是用于演示的统计窗口。10–30 ps处积分仍在上升，这些窗口数值不能作为已收敛的Si热导率。 1728原子的误差条较窄，也不能据此忽略相关时间和尺寸效应。
四样本区间按 均值 ± 3.182 × 样本标准差 / √4 计算，反映本组独立初速度之间的离散，在近似正态等假设下解释；它不包含势函数误差、有限尺寸误差或窗口选择误差。实际使用时，延长相关时间和轨迹，查看是否出现稳定平台，再比较尺寸与种子数。
官方参数与列定义：compute_hac、hac.out。