GPUMD：模型与程序入口怎么选
对照当前安装版选择nep、gnep、gpumd和gpumd_replica，区分八类训练模型、输出格式和可选接口。
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GPUMD的训练、预测和分子动力学由不同程序承担。同样叫 nep.txt 的文件，也可能有不同模型结构。本页按本集群当前 GPUMD 5.9.1 和已经提供的实操选择入口；各模型的材料范围、训练标签与精度见对应教程。
1. 先加载匹配GPU的环境#
P100：
source /etc/profile
module purge
module load cuda/12.9 gpumd/5.9.1-p100
command -v gpumd nep gnep gpumd_replica
V10016G将最后一个模块换成 gpumd/5.9.1-v100。本批构建使用 CUDA/nvcc 12.9.86、GCC 13.3.0，P100为sm_60、V100为sm_70。计算任务通过对应Slurm脚本提交；这些GPU程序采用单进程启动，不再套 mpirun。
GPUMD此构建附带 PLUMED 2.10.1、NetCDF-C 4.10.1。其他软件可能使用不同PLUMED版本，请保留匹配GPUMD的模块环境，不另行覆盖其库路径。
上面的 command -v 只查看入口。不要为了“看版本”在登录节点直接启动 gpumd、nep 或 gnep；它们会尝试读取输入并进入计算。
2. 四个程序各做什么#
| 程序 | 读取什么 | 适合的操作 | 实操入口 |
|---|---|---|---|
nep |
nep.in、train.xyz，预测时还需匹配模型 |
普通及扩展NEP训练、预测 | 真实训练与独立测试 |
gnep |
gnep.in、训练/预测数据 |
梯度优化训练与同入口预测 | 真实Al训练 |
gpumd |
run.in、model.xyz、支持的势文件 |
普通MD、静态力、结构与输运等操作 | 建模与输入 |
gpumd_replica |
本入口的 run.in、模型及完整状态 |
REMD、PRD及完整检查点续算 | NEP5副本、PRD |
训练得到模型后，先完成独立预测和受力检查，再选择分子动力学入口。一个训练损失下降的文件，不自动适用于任意结构或物性。
3. 当前提供的训练模型与例子#
表中使用本安装版的输入语法，入口按已有实操列出：
| 模型用途 | 训练选择参数 | 当前实操方式 | 实际例子 |
|---|---|---|---|
| 普通能量、力、virial | model_type 0 |
nep训练/预测；匹配NEP4供MD |
训练测试分组、真实virial标签、Si联合训练 |
| 偶极TNEP | model_type 1 |
用真实偶极标签训练与预测，不直接当能量势跑MD | 水分子偶极 |
| 极化率TNEP | model_type 2 |
用真实张量标签训练与预测 | 极化率模型 |
| 电子温度自由能NEP | model_type 3 |
按指定电子温度准备自由能标签，使用对应温度流程 | 标签定义、温度模型 |
| 学习的长程vdW | vdw 1 |
当前 nep 训练/预测；普通 gpumd 不加载本例vdW模型 |
真实氩标签、vdW训练与新结构预测 |
| qNEP charge1 | charge_mode 1 |
真实E/F训练、预测，按电荷求解器流程使用MD | NaCl标签、带电模型 |
| qNEP charge2 | charge_mode 2 |
匹配原始模型做预测、原生电荷与受力计算 | 非零qNEP静态例子、电荷求解器 |
| 电荷与学习vdW联合模型 | charge_vdw 1 |
当前 nep 训练/预测；不将本例模型直接交给普通 gpumd |
charge/vdW完整实操 |
偶极、极化率和自由能模型的标签不是普通总能量的别名。各篇提供实际输入与单位，不能拿零值占位伪造物性标签。qNEP的内部电荷也不自动等于氧化态或Bader电荷；只用E/F训练的模型，不据输出电荷声称已经验证相应量子电荷物性。
带 lambda_v 0 的例子没有拟合virial，应力面板和默认输出不能当作独立应力精度结果。正式模型要有覆盖目标环境的真实数据，并保留独立构型测试。
4. GNEP得到NEP5，后续怎样衔接#
以PRD实例包为例，在解压根目录检查模型头：
head -n 6 inputs/nep.txt
先看自己的模型首行，不只看文件名。本篇PRD包的硅势是 nep4 1 Si；Al GNEP训练包输出的是 nep5 1 Al。
当前已有以下实际路线：
- NEP4普通能量势：用
gpumd；独立副本入口的硅PRD例子也使用原始NEP4。 - GNEP输出的NEP5：用
gnep的prediction 1预测；MD使用已实测的独立gpumd_replica入口。 - 普通
nep与普通gpumd当前不能加载这套GNEP NEP5模型。
不要把模型头从 nep5 改成 nep4。改字符串不是模型转换，还可能掩盖参数布局不一致。GNEP也不通过在 nep.in 里写 version 5 来启动；它读取自己的 gnep.in。
NEP5副本教程给出同模型能量、短步加速度受力与完整检查点分支对照。它们说明对应入口在本例一致，模型对DFT的精度仍看独立测试。
5. 普通输出与副本输出分开使用#
| 任务 | 输出与操作 |
|---|---|
| 普通XYZ、NetCDF与坐标速度续算 | 轨迹与续算；按NetCDF变量单位读取，不能与文本单位直接混算 |
| 原子分组、固定边界、分组温度与标签 | Si/Ge合金、热接触与12组边界 |
| REMD | 读取 remd_exchange.out、温度标签和分副本轨迹；完整检查点示例 |
| PRD | 读取 prd_events.out 与淬火盆地结构；事件时钟与完整状态 |
普通 gpumd 的NetCDF和 group_labels 不是 gpumd_replica 的通用输出命令。当前REMD示例用本入口格式输出坐标与速度，PRD只输出淬火盆地坐标。按对应教程复制 dump_xyz 行，避免混用格式。
普通 restart.xyz 的坐标速度续算，不代表恢复所有热浴和统计状态；副本/PRD使用自己的完整检查点。保留模型、所有副本状态和同源输出后，再用对应 resume 前缀继续。
6. 当前模块没有启用的接口#
本集群此构建未启用可选DeePMD、NNAP、WPE后端。当前 nep 不接受qNEP3选择，普通MD的电荷模型构造器也不支持该qNEP3类型；不要把开发版的 model qnep3、model nep_spin 等新语法直接复制到当前输入。
这张表针对当前安装版。独立DeePMD/LAMMPS等软件的支持范围由各自专题介绍，不因GPUMD此构建没有该接口而改变。需要其他后端时先确认对应程序、版本与模型格式，不能只在 run.in 换一个名字。
7. 画图时使用匹配工具#
常规能量/受力训练图可以按GNEP训练中的实际命令使用GPUMDkit：
module load gpumdkit/1.5.8
gpumdkit.sh -plt train save
在该教程准备好的、同源 loss.out、energy_train.out、force_train.out 目录执行。不要把PRD事件的12列文件或REMD的副本热力学文件直接塞给普通训练/thermo绘图入口。
PRD与副本教程用ASE读取原始XYZ和检查点，配套 bash view.sh 生成对应结构图与CSV；训练、物性张量与副本数据各按自己的实际字段处理。GPUMDkit专题提供其他可用工具。
GPUMD 联用：从距离到增强采样#
按Si64 距离与谐偏置、MetaD 与 WTMetaD 的 HILLS 分析、固定偏置重加权依次操作。提供完整输入、Slurm 提交、真实轨迹与原生 PLUMED 命令。该 GPUMD 环境使用私有 PLUMED 2.10.1；短轨迹只教操作与数据检查，不能视为收敛 PMF、势垒或速率。