YAML 設定の一覧¶

YAML 設定ファイル（--config）に書けるキーとデフォルト値を、セクションごとに引くページです。セクションの一覧、優先順位、CLI フラグと YAML キーの対応も最初にまとめています。

セクション	説明	使用されるコマンド
`geom`	ジオメトリと座標設定	all, opt, scan, scan2d, scan3d, tsopt, freq, irc, sp, dft, path-opt, path-search
`calc`	ML/MM 計算機の設定（別名: `mlmm:`）	all, opt, scan, scan2d, scan3d, tsopt, freq, irc, sp, dft, path-opt, path-search
`sp`	一点計算の出力設定	sp
`opt`	最適化の共通設定	all, opt, scan, scan2d, scan3d, tsopt, path-opt, path-search
`lbfgs`	L-BFGS の設定	all, opt, scan, scan2d, scan3d, tsopt（マイクロイテレーションの MM 緩和）, path-opt, path-search
`rfo`	RFO の設定	all, opt, scan, scan2d, scan3d, path-opt, path-search
`gs`	GSM（Growing String Method）設定	all, path-opt, path-search
`dmf`	DMF（Direct Max Flux）設定	all, path-opt, path-search
`irc`	IRC 積分設定	all, irc
`freq`	振動解析設定	all, freq
`thermo`	熱化学設定	all, freq
`dft`	DFT 計算設定	all, dft
`bias`	調和バイアス設定	all, scan, scan2d, scan3d
`bond`	結合変化検出設定	all, scan, path-search
`search`	再帰的経路探索設定	all, path-search
`hessian_dimer`	Hessian Dimer による TS 最適化	all, tsopt
`rsirfo`	Hessian TS 最適化設定	all, tsopt
`stopt`	ストリング最適化の設定	all, path-opt, path-search
`microiter`	マイクロイテレーション（MM 緩和）の設定	all, opt, tsopt

設定の優先順位¶

設定は以下の順序で適用されます（後のものが前のものを上書き）:

組み込みデフォルト  <  --config (YAML)  <  CLI フラグ

組み込みデフォルト — mlmm <subcmd> --help-advanced とコマンドの一覧（英語のみ）の [default: …] に出る値。
--config — デフォルトを上書きする YAML ファイル（例: --config my_settings.yaml）。
CLI フラグ — コマンドラインで明示的に指定したオプション（例: -q -1, --thresh gau_loose）。明示的に指定された値のみが YAML を上書きし、CLI デフォルトのままのオプションは YAML の値を上書きしません。

例: YAML で calc.model_charge: 0 を設定し、CLI で -q -1 を渡した場合、ML 領域の電荷は -1 になります。

この優先順位は、--config を持つすべてのコマンドに共通です。

実行で使われる値は -v 3 で確かめられます。各セクションを、名前、- の下線、実際に使う値の順に表示します:

opt
---
thresh: gau
max_cycles: 100000
…

セクション名を書き間違えると [config] WARNING: YAML section(s) … are not recognized and were ignored. が出て、そのセクションを使わずに実行を続けます。

主要な CLI→YAML マッピング¶

CLI フラグ	YAML キー	セクション
`-q` / `--charge`	`model_charge`	`calc`
`-m` / `--multiplicity`	`model_mult`	`calc`
`-b` / `--backend`	`backend`	`calc`
`--backend-model`	`uma_model`・`orb_model`・`mace_model`・`aimnet2_model`（選んだバックエンドのキー）	`calc`
`--precision`	`uma_precision`・`orb_precision`・`mace_dtype`（選んだバックエンドのキー）	`calc`
`--workers`	`workers`	`calc`
`--link-atom-method`	`link_atom_method`	`calc`
`--mm-backend`	`mm_backend`	`calc`
`--cmap/--no-cmap`	`use_cmap`	`calc`
`--detect-layer/--no-detect-layer`	`use_bfactor_layers`	`calc`
`--hess-cutoff`	`hess_cutoff`	`calc`
`--movable-cutoff`	`movable_cutoff`（`use_bfactor_layers: false` にもする）	`calc`
`--embedcharge/--no-embedcharge`	`embedcharge`	`calc`
`--embedcharge-cutoff`	`embedcharge_cutoff`	`calc`
`--thresh`	`thresh`	`opt`・`tsopt`・スキャンのコマンドは `opt`、`path-opt`・`path-search` は `lbfgs` と `rfo`
`--thresh-gsm`	`thresh`	`stopt`
`--dmf-tol` / `--thresh-dmf`	`tol`	`dmf`
`--max-cycles`	`max_cycles`	コマンド別: `opt`/`tsopt`/`scan` は `opt`、`irc` は `irc`
`--max-cycles-gsm`	`max_cycles`	`stopt`（`stopt.stop_in_when_full` も設定）
`--dmf-max-iterations` / `--max-cycles-dmf`	`max_cycles`	`dmf`
`--gsm-param`	`param`	`gs`
`--max-nodes`	`max_nodes`	`gs`（`path-search` では `search.max_nodes_segment` も設定）
`--preopt-max-cycles`	`max_cycles`	`lbfgs` と `rfo`
`--dump`	`dump`	`opt`（opt、tsopt、scan）、`stopt`（path-opt、path-search）、`thermo`（freq）
`--step-size`（irc）	`step_length`	`irc`
`--freeze-atoms`	`freeze_atoms`（YAML のリストと合わせる）	`geom`
`--coord-type`	`coord_type`	`geom`
`--temperature`（freq、`all --freq-temperature`）	`temperature`	`thermo`
`--pressure`（freq、`all --freq-pressure`）	`pressure_atm`	`thermo`
`--dft-engine` / `--engine`	`engine`	`dft` コマンドは `dft`、`--backend dft` は `calc.dft`

サブコマンド別の `--thresh` デフォルト¶

--thresh のデフォルトはサブコマンドごとに異なります。

サブコマンド	デフォルト `--thresh`
`opt`	`gau`
`tsopt`（Hessian Dimer、RS-P-RFO、RS-I-RFO、TRIM）	`baker`
`scan`	`gau`
`scan2d`, `scan3d`	`baker`
`path-opt`、`path-search`（端点の事前最適化と、整列の後の緩和）	`gau`
`path-opt`、`path-search`（GSM のストリング: `--thresh-gsm`、`stopt.thresh`）	`gau_loose`
`path-opt`、`path-search`（DMF の経路: `--dmf-tol`、`dmf.tol`）	`tight`（0.04。Gaussian のプリセットではない）
`all`（`--thresh`: 単一構造の最適化とスキャンの緩和）	`gau`
`all`（`--thresh-post`: TS と IRC の後の端点の最適化）	`baker`

受け付ける値: gau_loose, gau, gau_tight, gau_vtight, baker, never。実行ごとに --thresh <preset> または YAML の opt.thresh で上書きできます。マイクロイテレーションの MM 緩和は microiter.micro_thresh を使い、設定しないときはマクロステップのプリセットに従います。

Note

--thresh を持たないサブコマンド。 irc、freq、dft、sp には --thresh がありません:

irc — 収束は irc.rms_grad_thresh、irc.energy_thresh、irc.max_cycles で制御されます。IRC は予測子・修正子で経路を積分するので、最適化用の収束プリセットは使いません。
freq と sp — 最適化ステップが無いため --thresh は存在しません。
dft — SCF 収束は dft.conv_tol（デフォルト 1e-9 Hartree）と dft.max_cycle で制御されます。gau/baker のプリセットは使用しません。dft セクションを参照してください。

共通セクション¶

`geom`¶

ジオメトリ読み込みと座標系の設定。

geom:
 coord_type: cart # opt と tsopt では "cart"（デカルト）・"redund"（冗長内部座標）・"dlc"（非局在化内部座標）・"tric"（並進・回転を含む内部座標）、all では cart か dlc、path-opt・path-search では常に cart
 freeze_atoms: [] # 1 始まりの固定原子インデックス

注記:

YAML の freeze_atoms は、--freeze-atoms で指定した原子と合わせて使われます。
固定 MM 層の原子は力がゼロに設定され、Hessian の対応する列もゼロになります。
デカルト座標の PHVA（部分 Hessian 振動解析）では、固定原子を動かさない全系の剛体運動だけを除きます。詳細は freq を参照してください。
irc では、YAML や CLI の指定によらず geom.coord_type は cart です。

`calc`¶

ML/MM 計算機の設定：入力ファイル、ML 領域とその電荷、MLIP バックエンド、MM バックエンド、層、Hessian。

calc:
 # --- 入力ファイル ---
 input_pdb: null # 入力 PDB ファイルパス (CLI --input から設定)
 real_parm7: null # 全系の Amber parm7 トポロジー (CLI --parm7)
 model_pdb: null # ML 領域を定義する PDB (CLI --model-pdb)
 model_indices: null # model_pdb を省いたときの ML 原子のインデックス
 model_indices_base: 1 # YAML の model_indices だけに適用する 1 または 0
 model_charge: 0 # ML 領域の電荷。デフォルトなし。-q・-l・このキーのどれも無いと止まる
 model_mult: 1 # ML 領域のスピン多重度 (CLI -m で上書き)
 link_mlmm: null # null: parm7 結合から自動決定; list: 明示上書き
 link_atom_method: scaled    # リンク原子配置: "scaled" (g-factor) または "fixed" (1.09/1.01 Å)

 # --- MLIP バックエンドの選択 ---
 backend: uma # 高レベルバックエンド: uma, orb, mace, aimnet2, dft

 # --- UMA バックエンドの設定 ---
 uma_model: uma-s-1p2 # UMA モデル名: uma-s-1p2, uma-m-1p1
 uma_task_name: omol # UMA バッチに記録されるタスクタグ (backend=uma 時)
 uma_precision: fp32 # fp32 | fp64 (UMA バックエンドの数値精度)

 # --- ORB バックエンドの設定 ---
 orb_model: orb_v3_conservative_omol  # ORB モデル名 (backend=orb 時)
 orb_precision: float64  # ORB 浮動小数点精度 (backend=orb 時; "float32-high" は TF32 matmul で --precision fp32 でも選択可、"float32" も受け付ける)

 # --- MACE バックエンドの設定 ---
 mace_model: MACE-OMOL-0 # MACE モデル名 (backend=mace 時)
 mace_dtype: float64      # MACE 浮動小数点精度 (backend=mace 時)

 # --- AIMNet2 バックエンドの設定 ---
 aimnet2_model: aimnet2   # AIMNet2 モデル名 (backend=aimnet2 時)

 # --- PySCF/GPU4PySCF の高レベルバックエンド ---
 dft:
  func_basis: wb97m-v/def2-svp
  engine: gpu # gpu | cpu
  lowmem: true # DF テンソルを保持しない direct JK
  scf_stepwise_grid: true # 最初の SCF を粗いグリッドから（--scf-stepwise-grid）
  density_fit: false # --no-dft-low-memory のときはデフォルトで有効
  nprocs: auto # スケジューラ/affinity から PySCF のスレッド数を決定
  memory: auto # ホストの RAM 上限（例 64GB、GPU の VRAM ではない）
  save_scf_checkpoint: false
  checkpoint_path: null # 有効時のデフォルト（all 以外）: <out-dir>/_work/dft_scf/state.chk
  pyscf:
   mol: {}
   mf: {}
   grids: {}
   density_fit: {}
   with_df: {}

 # --- ML のデバイスと Hessian ---
 ml_device: auto # ML デバイス: "cuda", "cpu", "auto"
 ml_cuda_idx: 0 # CUDA デバイスインデックス
 hessian_calc_mode: FiniteDifference # ML Hessianモード: "FiniteDifference" または "Analytical"

 # --- 静電埋め込み（任意） ---
 embedcharge: false # MLIP は高コストな xTB 補正、dft は PySCF への直接静電埋込み
 embedcharge_cutoff: 12.0 # ML 領域からの MM 点電荷カットオフ (Å)
 embedcharge_step: 0.001 # MLIP/xTB 補正用の数値 Hessian ステップ（dft では未使用）
 xtb_cmd: xtb # xTB 実行コマンド
 xtb_acc: 0.2 # xTB 精度パラメータ
 xtb_workdir: tmp # xTB 作業ディレクトリ
 xtb_keep_files: false # xTB 一時ファイルを保持
 xtb_ncores: 4 # xTB プロセス数

 # --- MM バックエンドの設定 ---
 mm_backend: hessian_ff # MM バックエンド: "hessian_ff" | "openmm"。Hessian の方法は下の mm_fd で選ぶ
 use_cmap: true         # parm7 の CMAP を REAL と MODEL の両 MM 層で保持
 mm_device: cpu # MM デバイス (hessian_ff は CPU のみ、OpenMM は CUDA/CPU 対応)
 mm_cuda_idx: 0 # MM CUDA インデックス (OpenMM のみ)
 mm_threads: 16 # MM 計算のスレッド数
 workers: 1 # ローカル ML worker process 数（対応 backend のみ）
 workers_per_node: 1 # workers > 1 のときのノードあたりの worker 数（UMA の並列 predictor）
 mm_fd: true # MM Hessianに有限差分を使用
 mm_hessian_mode: null # 明示指定は finite_difference/analytical。null は mm_fd に従う
 mm_fd_dir: null # MM Hessianログの出力ディレクトリ
 mm_fd_delta: 0.001 # MM Hessian の有限差分の変位（Å）

 # --- Hessian の出力設定 ---
 out_hess_torch: true # Hessianを torch.Tensor で返す
 H_double: true # Hessianを float64 で組み立て・返却
 symmetrize_hessian: true # 最終Hessianを 0.5*(H+H^T) で対称化
 return_partial_hessian: true # アクティブブロック部分Hessian（CLI ラッパー側で true デフォルトを適用）

 # --- 層の設定 ---
 freeze_atoms: [] # geom.freeze_atoms から継承
 hess_cutoff: null # Å: null = 可動 MM をすべて Hessian 対象に含める (デフォルト)、>0.0 で ML 周辺の指定距離内 MM のみに限定
 movable_cutoff: null # Å: ML からこの距離以内の MM を可動にする（null は freeze_atoms に従う）
 use_bfactor_layers: true # 入力 PDB の B-factor から層を読み取り
 hess_mm_atoms: null # 明示的 Hessian 対象 MM 原子インデックス（1 始まり、カットオフより優先）
 movable_mm_atoms: null # 明示的 可動 MM 原子インデックス（1 始まり、カットオフより優先）
 frozen_mm_atoms: null # 明示的 固定 MM 原子インデックス（1 始まり、カットオフより優先）

 # --- 診断 ---
 print_timing: true # ML/MM Hessianのタイミング内訳を表示
 print_vram: true # CUDA VRAM 使用量を表示

注記:

CLI の --model-indices は常に 1 始まりです。YAML の calc.model_indices にはリストか範囲の文字列を書けます。0 始まりの YAML データのときだけ calc.model_indices_base: 0 を指定します。
backend は高レベルのバックエンドを選びます。uma（デフォルト）、orb、mace、aimnet2、PySCF/GPU4PySCF の dft から選べます。
backend: dft で embedcharge: true のときは、MM の点電荷を PySCF に直接入れ、MM 原子にかかる力も計算します。Hessian は ML/MM 全体の力の有限差分なので、ML と MM の間の応答も含みます。
バックエンド固有のモデルキーは、対応するバックエンドが選択されている場合にのみ有効です:
- uma_model、uma_task_name — UMA バックエンドのみ
- orb_model、orb_precision — ORB バックエンドのみ
- mace_model、mace_dtype — MACE バックエンドのみ
- aimnet2_model — AIMNet2 バックエンドのみ
hessian_calc_mode: Analytical はバックエンドの解析 Hessian を明示的に要求します。UMA、ORB、MACE、AIMNet2 がこの経路を実装しており、インストール済みバックエンドが非対応なら計算法を暗黙に変更せずエラーになります。workers > 1 との併用もエラーです。
opt/tsopt/irc/freq は、YAML で calc.return_partial_hessian を明示しない場合に部分 Hessian をデフォルトで使用します。
これらのコマンドで完全 Hessian を強制するには calc.return_partial_hessian: false を明示してください。
mm_fd: true は有限差分 MM Hessian、false は hessian_ff の解析 MM Hessian を使います。mm_hessian_mode は同じ選択を名前（finite_difference か analytical）で指定し、null の場合は mm_fd で決まります。
use_cmap: true（デフォルト）は parm7 に含まれる CMAP を REAL と MODEL の両 MM 層で保持します。明示的な改変力場計算だけ false を指定してください。この場合は両層から CMAP を除去します。
standalone ML/MM 計算には real_parm7 が必須です。ML 領域は model_pdb、明示的な model index、または有効な B-factor layer から指定できます。
-q と -m を明示すると、YAML の model_charge と model_mult より優先されます。省いた値は YAML から取ります。

`opt`¶

L-BFGS/RFO で共通の最適化設定。ここに書いた全キーが、--microiter の有無によらず opt コマンドのオプティマイザに届きます。tsopt の Hessian を使うマクロオプティマイザにも届き、その上に rsirfo が重なります。Dimer に届くのは hessian_dimer に書いた共通のキーだけです。転送されるのは実際に変更した値だけなので、触っていないキーについてはオプティマイザ固有セクションが優先されます。同じ YAML ファイルで同じ設定に違う値を書くとエラーで止まります。共通の opt のキーと、選んだオプティマイザのセクションの同じキーの組も対象です。

opt:
 thresh: gau # 収束プリセット: gau_loose, gau, gau_tight, gau_vtight, baker, never
 max_cycles: 100000 # オプティマイザサイクル上限
 print_every: 100 # ログ出力間隔
 min_step_norm: 1.0e-08 # 最小ステップノルム
 assert_min_step: true # ステップが閾値以下で停止
 rms_force: null # 明示的 RMS 力ターゲット
 rms_force_only: false # RMS 力のみで収束判定
 max_force_only: false # 最大力のみで収束判定
 force_only: false # 変位チェックをスキップ
 converge_to_geom_rms_thresh: 0.05 # 参照ジオメトリへの収束 RMS 閾値
 overachieve_factor: 0.0 # 0.0 で無効。正の値では力が閾値/係数を下回ると step 基準なしで収束（baker では不使用）
 check_eigval_structure: false # Hessian固有値構造の検証
 energy_plateau: false # opt-in（--stop-plateau）: エネルギーが停滞したら stalled として停止 (収束扱いにはしない)
 energy_plateau_thresh: 1.0e-4 # エネルギー変動許容幅 au（約 0.06 kcal/mol）
 energy_plateau_window: 50 # プラトー判定に用いる直近ステップ数
 line_search: true # ラインサーチを有効化
 dump: false # 軌跡/リスタートデータの出力
 dump_restart: false # リスタートチェックポイントの出力
 prefix: "" # ファイル名の接頭辞
 out_dir: ./result_opt/ # 出力ディレクトリ

収束プリセット（デカルト座標で、力は Hartree/Bohr、ステップは Bohr）:

プリセット	Max Force	RMS Force	Max Step	RMS Step
`gau_loose`	2.5e-3	1.7e-3	1.0e-2	6.7e-3
`gau`	4.5e-4	3.0e-4	1.8e-3	1.2e-3
`gau_tight`	1.5e-5	1.0e-5	6.0e-5	4.0e-5
`gau_vtight`	2.0e-6	1.0e-6	6.0e-6	4.0e-6
`baker`	3.0e-4	2.0e-4	3.0e-4	2.0e-4

ほかのプリセットでは、overachieve_factor を 0 より大きくすると、max(force) と rms(force) がともに 閾値 / overachieve_factor を下回った時点で、ステップの条件を満たしていなくても収束とします。デフォルトは 0.0（無効）で、baker では使いません。

エネルギープラトー停止（opt-in、デフォルト無効）:

energy_plateau のデフォルトは false です。opt / tsopt / all の --stop-plateau で有効化し、--stop-plateau-thresh / --stop-plateau-window が上記の 2 つの値を設定します。有効時、直近 energy_plateau_window ステップのエネルギー範囲 max(E) - min(E) が energy_plateau_thresh を下回ると、オプティマイザを optimization_status: "stalled" で停止します。

MLIP の力のノイズで力が収束閾値を下回らないとき、サイクルを節約できます。ただしエネルギーの平坦化は停留点の証拠ではないため、この停止は明示的に指定したときだけ働き、実行の実質的な上限は常に max_cycles です。

GSM・DMF などの chain-of-states 最適化と、--microiter の MM 緩和では、プラトー判定を行いません。MM 緩和で止めると周辺環境が緩和されないまま終わるためです。microiter.micro_max_cycles は MM 緩和の回数上限で、通常は収束した時点で終了します。

`lbfgs`¶

L-BFGS の設定（opt を拡張）。

lbfgs:
 keep_last: 7 # L-BFGS バッファの履歴サイズ
 beta: 1.0 # 初期ダンピング beta
 gamma_mult: false # 乗法的 gamma 更新
 max_step: 0.3 # 最大ステップ長
 control_step: true # 適応的ステップ長制御
 double_damp: true # 二重ダンピング安全装置
 mu_reg: null # 正則化強度
 max_mu_reg_adaptions: 10 # mu 適応の上限
 reject_uphill: false # 許容値を超えるエネルギー上昇の拒否を明示的に有効化
 uphill_tolerance: 0.0001 # エネルギー上昇の許容値（Hartree）
 rejection_step_floor: 1.0e-07 # 再試行ステップの下限
 max_rejections_at_floor: 3 # 下限での連続拒否後に停止

`rfo`¶

RFO（Rational Function Optimizer）の設定（opt を拡張）。

rfo:
 trust_radius: 0.10 # 信頼領域半径
 trust_update: true # 信頼領域更新を有効化
 trust_min: 0.0001 # 最小信頼半径
 trust_max: 0.10 # 最大信頼半径（ML/MM 安定性のため調整）
 max_energy_incr: null # ステップあたりの許容エネルギー増加
 reject_uphill: false # 許容値を超えるエネルギー上昇の拒否を明示的に有効化
 uphill_tolerance: 0.0001 # エネルギー上昇の許容値（Hartree）
 rejection_trust_floor: 1.0e-07 # 再試行の信頼半径の下限
 max_rejections_at_floor: 3 # 下限での連続拒否後に停止
 hessian_update: ts_bfgs # Hessian更新スキーム: ts_bfgs, bfgs, bofill 等
 hessian_init: calc # Hessian初期化: calc, unit 等
 hessian_recalc: 500 # N ステップごとにHessianを再構築
 hessian_recalc_adapt: null # 適応的Hessian再構築係数
 small_eigval_thresh: 1.0e-08 # 安定性のための固有値閾値
 alpha0: 1.0 # 初期マイクロステップ
 max_micro_cycles: 50 # 1 step 内の RS 反復の上限（ML/MM のマイクロイテレーションとは別）
 rfo_overlaps: false # RFO オーバーラップを有効化
 gediis: false # GEDIIS を有効化
 gdiis: true # GDIIS を有効化
 gdiis_thresh: 0.0025 # GDIIS 受容閾値
 gediis_thresh: 0.01 # GEDIIS 受容閾値
 gdiis_test_direction: true # DIIS 前に降下方向をテスト
 adapt_step_func: true # 適応的ステップスケーリング

`microiter`¶

ML/MM 最適化のマイクロイテレーションの設定です。--microiter を有効にすると、ML 領域のマクロステップの合間に、ML 原子を固定したまま MM 領域を L-BFGS で緩和します。

microiter:
 micro_thresh: null       # MM緩和の収束プリセット（L-BFGS）; null → マクロステップと同じ
 micro_max_cycles: 100000 # マイクロイテレーションサイクル上限

注記:

CLI の --microiter / --no-microiter で切り替えます（デフォルトは有効）。
opt --opt-mode hess と、すべての Hessian TS mode（hess, rsirfo, rsprfo, trim）で使用可能
ML 原子を固定したまま、L-BFGS で MM 領域の力を最小化します
micro_thresh には opt.thresh と同じプリセットを書けます。null か省略のときは、マクロステップと同じ閾値を使います。

経路最適化セクション¶

`gs`¶

Growing String Method（GSM）の設定。

gs:
 fix_first: true # 最初の端点を固定
 fix_last: true # 最後の端点を固定
 max_nodes: 20 # 最大ストリングノード数
 perp_thresh: 0.005 # ノードを足すかを決める、経路に垂直な力の閾値
 reparam_check: rms # 再パラメータ化チェック指標
 reparam_every: 1 # 再パラメータ化間隔
 reparam_every_full: 1 # 完全再パラメータ化間隔
 param: equi # パラメータ化スキーム
 max_micro_cycles: 10 # 1 step 内の RS 反復の上限（ML/MM のマイクロイテレーションとは別）
 reset_dlc: true # 各ステップで非局在化座標を再構築
 climb: true # クライミングイメージを有効化
 climb_rms: 0.0005 # クライミング RMS 閾値
 climb_lanczos: true # クライミングの Lanczos 精密化
 climb_lanczos_rms: 0.0005 # Lanczos RMS 閾値
 climb_fixed: false # クライミングイメージを固定
 scheduler: null # オプションのスケジューラバックエンド

gs.param には equi か energy を書けます。energy は GSM のストリングが伸びきった後にだけ効き、エネルギーの高い領域にノードを寄せます。CLI では --gsm-param で指定します。

`dmf`¶

Direct Max Flux（DMF）による MEP 最適化。

dmf:
 max_cycles: 3000 # DMF/IPOPT反復上限
 tol: tight # IPOPT dual_inf_tol: tight(0.04) | middle(0.10) | loose(0.20) または正の float（--dmf-tol で上書き）
 correlated: true # 相関 DMF 伝搬
 sequential: true # 逐次 DMF 実行
 fbenm_only_endpoints: false # 端点を超えて FB-ENM を実行
 fbenm_options:
   delta_scale: 0.2 # FB-ENM 変位スケーリング
   bond_scale: 1.25 # 結合カットオフスケーリング
   fix_planes: true # 平面拘束の強制
 cfbenm_options:
   bond_scale: 1.25 # CFB-ENM 結合カットオフスケーリング
   corr0_scale: 1.1 # corr0 の相関スケール
   corr1_scale: 1.5 # corr1 の相関スケール
   corr2_scale: 1.6 # corr2 の相関スケール
   eps: 0.05 # 相関イプシロン
   pivotal: true # ピボット残基の処理
   single: true # 単一原子ピボット
   remove_fourmembered: true # 四員環の除去
 dmf_options:
   remove_rotation_and_translation: false # 剛体運動を保持
   mass_weighted: false # 質量重み付けの切替
   parallel: false # 並列 DMF を有効化
   eps_vel: 0.01 # 速度許容値
   eps_rot: 0.01 # 回転許容値
   beta: 10.0 # DMF の beta パラメータ
   update_teval: false # 遷移評価の更新
 k_fix: 300.0 # 拘束の調和定数

dmf.tol は DMF ソルブが最後に適用する許容値なので、同じファイル内の ipopt_options.dual_inf_tol より優先されます。生の IPOPT オプションを固定したい場合は dmf.tol を書かず ipopt_options.dual_inf_tol のみを指定してください。gau_tight などの Gaussian プリセットはここでは拒否され、--thresh / --thresh-gsm の担当です。

`search`¶

再帰的経路探索（path-search のみ）。

search:
 max_depth: 10 # 許可する再帰分割の階層数（0 = 分割しない）
 stitch_rmsd_thresh: 0.0001 # セグメント縫合の RMSD 閾値
 bridge_rmsd_thresh: 0.0001 # ブリッジノードの RMSD 閾値
 max_nodes_segment: 20 # セグメントあたりの最大ノード数
 max_nodes_bridge: 5 # ブリッジあたりの最大ノード数
 kink_max_nodes: 3 # 配座変化の区間（kink）の最適化の最大ノード数
 max_seq_kink: 2 # 配座変化の区間が続く数の上限
 refine_mode: null # 精密化戦略: peak, minima, null (自動)

`stopt`¶

ストリング最適化（GS/DMF）の設定。path-opt と path-search で使用。

stopt:
 type: string           # 最適化タイプのラベル
 thresh: gau_loose      # ストリング最適化の収束プリセット（--thresh-gsm で上書き）
 stop_in_when_full: 300 # path-opt/path-search では常に max_cycles と同じ値になる
 align: false           # アライメントトグル
 scale_step: global     # ステップスケーリングモード
 max_cycles: 300         # ストリング最適化サイクル上限
 dump: false            # 軌跡/リスタートデータ出力
 dump_restart: false    # リスタートチェックポイントの出力
 reparam_thresh: 0.0    # 再パラメータ化閾値
 coord_diff_thresh: 0.0 # 座標差分閾値
 out_dir: ./result_path_opt/  # 出力ディレクトリ
 print_every: 10        # ログ出力間隔
 lbfgs:
   # 単一構造最適化用（端点の事前最適化、HEI±1、配座変化の区間のノード）
   thresh: gau
   # max_cycles: 100000 # 任意の上書き
   # ...（詳細は lbfgs セクション参照）

注記:

stopt.lbfgs / stopt.rfo は端点の事前最適化、HEI±1 精密化、配座変化の区間のノードに使う単一構造オプティマイザを設定します。
外側の stopt キーはストリング最適化を制御します。
path 系のコマンドは、実行ごとの出力先と接頭辞を自分で決めます。

TS 最適化セクション¶

`hessian_dimer`¶

tsopt --opt-mode grad の Hessian Dimer による TS 最適化の設定です。opt.thresh と hessian_dimer.thresh を両方書くときは同じ値にします。片方だけならその値を、どちらも無ければ Dimer のデフォルト値を使います。

hessian_dimer:
 thresh_loose: gau_loose # 緩い収束プリセット
 thresh: baker # メイン収束プリセット
 update_interval_hessian: 500 # Hessian再構築間隔
 flatten_amp_ang: 0.1 # flattening 振幅 (Å)
 flatten_max_iter: 50 # flattening を有効にしたとき（--flatten かこのキー）の反復上限。tsopt はデフォルトでは flattening を行わない
 flatten_sep_cutoff: 0.0 # 代表原子間の最小距離
 flatten_k: 10 # モードあたりのサンプル代表原子数
 flatten_loop_bofill: false # flattening 変位に Bofill 更新
 mem: 100000 # ソルバーのメモリ上限
 device: auto # 固有値ソルバーのデバイス選択
 root: 0 # ターゲット TS ルートインデックス
 partial_hessian_flatten: true # 部分Hessianを虚モード検出に使用
 ml_only_hessian_dimer: false # Dimer 方向決定に ML 領域のみのHessianを使用
 dimer:
   length: 0.0189 # Dimer 間隔 (Bohr)
   rotation_max_cycles: 15 # 最大回転反復数
   rotation_method: fourier # 回転最適化手法
   rotation_thresh: 0.0001 # 回転収束閾値
   rotation_tol: 1 # 回転許容係数
   rotation_max_element: 0.001 # 回転行列の最大要素
   rotation_interpolate: true # 回転ステップの補間
   rotation_disable: false # 回転を完全に無効化
   rotation_disable_pos_curv: true # 正曲率検出時に回転を無効化
   rotation_remove_trans: true # 選択した剛体null成分を除去
   trans_force_f_perp: true # 並進に垂直な力の投影
   bonds: null # 拘束用の結合リスト
   N_hessian: null # Hessianサイズの上書き
   bias_rotation: false # 回転探索のバイアス
   bias_translation: false # 並進探索のバイアス
   bias_gaussian_dot: 0.1 # ガウスバイアスの内積
   seed: null # 回転の乱数シード
   write_orientations: false # 回転方向の書き出し（明示的な true も可）
   forward_hessian: true # Hessianの前方伝搬
 lbfgs:
   # lbfgs セクションと同じキー
   thresh: baker
   line_search: false # 必須: Dimer の有効力は物理エネルギーと共役でない

注記:

--flatten を付けない tsopt は、YAML で有効にしない限り flattening を行いません。有効にしたときの反復の上限は flatten_max_iter（デフォルト 50）です。
tsopt と all の --flatten はデフォルトの flatten_max_iter で flattening を有効にし、--no-flatten は flatten_max_iter を 0 にします。--flatten と同時に YAML で flatten_max_iter を明示した場合は、YAML の値が優先されます。
内側の L-BFGS 固有設定は、最上位の lbfgs ではなく hessian_dimer.lbfgs に置きます。共通の print_every と energy_plateau* は上記の競合規則に従います。line_search は false 固定で、Dimer の有効力は表示する物理エネルギーの勾配ではないため true は拒否されます。max_cycles は設定できず、各 segment には opt.max_cycles の残り cycle 数が渡されます。

`rsirfo`¶

Hessian TS 最適化の共通設定です。デフォルトの RS-P-RFO（tsopt --opt-mode hess / rsprfo）と、明示的な rsirfo / trim に適用されます。

rsirfo:
 thresh: baker # Hessian TS 収束プリセット
 max_cycles: 100000 # opt.max_cycles と共有するサイクル上限
 print_every: 100 # ログ出力間隔
 min_step_norm: 1.0e-08 # 最小ステップノルム
 assert_min_step: true # ステップ停滞時にアサート
 roots: [0] # 追跡する root は 1 個のみ（空のリスト・複数の root は拒否）
 hessian_ref: null # 参照Hessian
 rx_modes: null # 反応モード定義
 prim_coord: null # 監視する主座標
 rx_coords: null # 監視する反応座標
 hessian_update: bofill # Hessian更新スキーム
 hessian_recalc_reset: true # 正確なHessian後に再計算カウンタをリセット
 hessian_init: calc # Hessian初期化
 hessian_recalc: 500 # Hessian再構築間隔
 max_micro_cycles: 50 # 1 step 内の RS 反復の上限（ML/MM のマイクロイテレーションとは別）
 augment_bonds: false # 結合解析に基づく反応経路の拡張
 min_line_search: false # 常に false: RS-P-RFO は line search を使わない
 max_line_search: false # 常に false: RS-P-RFO は line search を使わない
 assert_neg_eigval: false # 収束時に負の固有値を要求
 track_mode_by_overlap: false # mlmm 固有: オーバーラップでターゲットモードを追跡
 trust_radius: 0.10 # 信頼領域半径
 trust_update: true # 信頼領域更新
 trust_min: 0.0001 # 最小信頼半径
 trust_max: 0.10 # 最大信頼半径（ML/MM 安定性のため調整）
 small_eigval_thresh: 1.0e-08 # 安定性のための固有値閾値
 out_dir: ./result_tsopt/ # 出力ディレクトリ

RS-P-RFO は line search を使いません。min_line_search または max_line_search に true を書くと警告を出して false に戻します。

opt と rsirfo に同じ設定を明示する場合は値を一致させてください。片方だけならその値、無指定なら rsirfo のデフォルトを使います。

IRC セクション¶

`irc` セクション¶

IRC 積分設定。

irc:
 step_length: 0.1 # 積分ステップ長
 never_stop: false # 物理的端点判定を無視してmax_cyclesまで追跡
 max_cycles: 125 # IRCステップ上限
 forward: true # 順方向に伝搬
 backward: true # 逆方向に伝搬
 root: 0 # 基準振動モードのルートインデックス
 hessian_init: calc # Hessian初期化ソース
 hessian_update: bofill # Hessian更新スキーム
 hessian_recalc: null # Hessian再構築間隔
 displ: energy # 変位構築方法
 displ_energy: 0.001 # エネルギーベースの変位スケーリング
 displ_length: 0.1 # 長さベースの変位フォールバック
 rms_grad_thresh: 0.001 # RMS 勾配の収束閾値
 hard_rms_grad_thresh: null # ハード RMS 勾配停止閾値
 energy_thresh: 0.000001 # エネルギー変化閾値
 energy_increase_thresh: 0.0   # 通常のモードでは、1 ステップでもエネルギーが上がると停止
 imag_below: 0.0 # 虚振動数カットオフ
 force_inflection: true # 変曲点検出の強制
 check_bonds: false # 伝搬中の結合チェック
 out_dir: ./result_irc/ # 出力ディレクトリ
 prefix: "" # ファイル名の接頭辞
 dump_fn: irc_data.h5 # IRC データファイル名
 dump_every: null # デフォルトでは無効。有効化する場合のみ正の間隔を指定
 max_pred_steps: 500 # 予測子-修正子の最大ステップ数
 loose_cycles: 3 # 引き締め前の緩いサイクル数
 corr_func: mbs # EulerPC の修正子関数

振動解析セクション¶

`freq` セクション¶

振動解析設定。

freq:
 active_dof_mode: partial # アクティブ原子の選択: "all" | "ml-only" | "partial" | "unfrozen"
 zero_cutoff_cm: 5.0 # ν < −zero_cutoff_cm のモードを虚振動とみなす
 amplitude_ang: 0.8 # モード変位振幅 (Å)
 n_frames: 20 # モードの軌跡のフレーム数
 max_write: 10 # 書き出すモードの最大数
 sort: value # ソート順: "value" または "abs"
 out_dir: ./result_freq/ # 出力ディレクトリ

freq.zero_cutoff_cm は、単体の freq、opt の flatten、Dimer、Hessian を使う TS 最適化で共通です。hessian_dimer.neg_freq_thresh_cm と rsirfo.saddle_imaginary_threshold_cm は同じ閾値の別名で、異なる値を書くとエラーで止まります。

デフォルトでは ν < −5.00 cm⁻¹ を虚振動と分類します。n_imag は鞍点の次数を表し、n_negative_modes はすべての負の振動数を数えます。n_negative_modes は最適化の収束を変えません。符号付き物理モードと熱化学に使う正のモードはすべて保持します。

注記:

active_dof_mode: 振動解析に参加させる原子集合を選択します。all は全原子、ml-only は ML 領域のみ、partial（デフォルト）は ML + 可動 MM、unfrozen は固定されていない全原子を使用します。CLI フラグ --active-dof-mode が明示された場合は YAML 値より優先されます。

`thermo`¶

熱化学設定。

thermo:
 temperature: 298.15 # 熱化学温度 (K)
 pressure_atm: 1.0 # 熱化学圧力 (atm)
 symmetry_number: null # 自動判定。正整数は高度な上書き指定
 dump: false # thermoanalysis.yaml の書き出し

一点計算セクション¶

`sp` セクション¶

一点計算の設定。mlmm sp だけが読み込みます。

sp:
 hess: false # active-coordinate ONIOM Hessian block も計算
 hessian_calc_mode: FiniteDifference # "FiniteDifference" | "Analytical"
 out_dir: ./result_sp/

対応する CLI の --hess、--hessian-calc-mode、-o/--out-dir を明示した場合は CLI が上書きします。

DFT セクション¶

`dft` セクション¶

DFT 計算設定。

dft:
 func_basis: wb97m-v/def2-svp # 汎関数/基底関数の組み合わせ文字列
 conv_tol: 1.0e-09 # SCF 収束許容値 (Hartree)
 max_cycle: 100 # SCF反復上限
 grid_level: 3 # PySCF グリッドレベル
 engine: gpu # 計算エンジン: "gpu"（gpu4pyscf）または "cpu"（pyscf）。CLI --dft-engine が優先
 ecp: null # ECP 基底名。null の場合は def2-* 基底から自動導出
 lowmem: true # 低メモリの direct JK。false で density fitting
 scf_stepwise_grid: true # 最初のSCFを粗いグリッドから（--scf-stepwise-grid）
 nprocs: auto # scheduler/affinityからPySCF thread数を決定
 memory: auto # host RAM上限（例64GB、GPU VRAMではない）
 verbose: 0 # PySCF 出力詳細レベル; CLI -v 2/3 では実行時 PySCF verbosity が >=4
 out_dir: ./result_dft/ # 出力ディレクトリ

注記:

engine: gpu は gpu4pyscf で実行し、lowmem: true の閉殻計算は rks_lowmem.RKS を使います。cpu は標準の PySCF RKS/UKS を使います。
ecp: 基底名が def2- で始まり ecp が null の場合、ECP として同名の基底が自動的に使用されます。明示的に上書きするには値を設定してください。

スキャン関連セクション¶

`bias`¶

調和バイアス設定。

bias:
 k: 300.0 # 調和バイアス強度（距離は eV/Å^2、角度・二面角は eV/rad^2）

`bond`¶

MLIP ベースの結合変化検出。

bond:
 device: auto # MLIP デバイス
 bond_factor: 1.2 # 共有結合半径スケーリング
 margin_fraction: 0.05 # 比較の分率許容値
 delta_fraction: 0.05 # 結合形成/切断を検出する最小相対変化

例: 設定ファイルの全体例¶

# mlmm configuration example

geom:
 coord_type: cart
 freeze_atoms: []

calc:
 model_charge: 0
 model_mult: 1
 backend: uma                  # 高レベルbackend: uma | orb | mace | aimnet2 | dft
 uma_model: uma-s-1p2          # uma-s-1p2 | uma-m-1p1
 ml_device: auto
 hessian_calc_mode: Analytical   # 試しの計算で FiniteDifference と比べる
 mm_device: cpu
 mm_fd: true
 use_bfactor_layers: true # 入力 PDB の B-factor から層を読み取り

gs:
 max_nodes: 20
 climb: true
 climb_lanczos: true

opt:
 thresh: gau
 max_cycles: 100000 # オプティマイザサイクル上限
 dump: false
 out_dir: ./result_all/

stopt:
 thresh: gau_loose
 max_cycles: 300 # ストリング最適化サイクル上限
 lbfgs:
   thresh: gau
   # max_cycles: 100000 # 任意の上書き

bond:
 bond_factor: 1.2
 delta_fraction: 0.05

search:
 max_depth: 10
 max_nodes_segment: 20

freq:
 max_write: 10
 amplitude_ang: 0.8

thermo:
 temperature: 298.15
 pressure_atm: 1.0
 symmetry_number: null

dft:
 func_basis: wb97m-v/def2-svp
 grid_level: 3

使用上の注意点¶

計算機のセクション名には calc: と mlmm: のどちらも使えます。両方あるときはキーを合わせて使い、同じキーに異なる値があるとエラーで止まります。
opt.lbfgs / opt.rfo は lbfgs / rfo、freq.thermo は thermo の別の書き方です。熱化学設定は all --thermo でも使用します。
mlmm all は、選択して有効化した stage の section だけを使用します。
--show-config（scan・scan2d・scan3d には無い）は、読み込んだ YAML ファイルと最上位のキーを表示してから、そのまま実行を続けます。sp だけは、合わせた設定を表示して計算せずに終わります。

YAML 設定の一覧¶

設定の優先順位¶

主要な CLI→YAML マッピング¶

サブコマンド別の --thresh デフォルト¶

共通セクション¶

geom¶

calc¶

opt¶

lbfgs¶

rfo¶

microiter¶

経路最適化セクション¶

gs¶

dmf¶

search¶

stopt¶

TS 最適化セクション¶

hessian_dimer¶

rsirfo¶

IRC セクション¶

irc セクション¶

振動解析セクション¶

freq セクション¶

thermo¶

一点計算セクション¶

sp セクション¶

DFT セクション¶

dft セクション¶

スキャン関連セクション¶

bias¶

bond¶

例: 設定ファイルの全体例¶

使用上の注意点¶

関連ドキュメント¶

サブコマンド別の `--thresh` デフォルト¶

`geom`¶

`calc`¶

`opt`¶

`lbfgs`¶

`rfo`¶

`microiter`¶

`gs`¶

`dmf`¶

`search`¶

`stopt`¶

`hessian_dimer`¶

`rsirfo`¶

`irc` セクション¶

`freq` セクション¶

`thermo`¶

`sp` セクション¶

`dft` セクション¶

`bias`¶

`bond`¶