Material Studio中几何优化不收敛问题的解决
Material Studio中几何优化不收敛问题的解决
在使用Material Studio进行材料模拟时，几何优化的收敛问题是一个常见的挑战。本文详细记录了一个关于几何优化不收敛问题的解决过程，通过尝试不同的优化算法和精度设置，最终找到了有效的解决方案。
一、问题描述
对建立的介观结构进行几何优化，多次之后仍不能达到ultra-fine或fine的收敛条件，然而当更改为medium时却可以一次收敛，而我所需的是ultra-fine的精度。
如图，收敛文件中紫色线，始终平行，无法收敛。不管运行几次几何优化，始终无法收敛。
二、解决方法尝试
1.复制经过多次ultra-fine精度的几何优化后的介观结构到某处，更改几何优化算法为最速下降法steepest decent，结果如图。
观察到紫色线条发生变化了，但结果显示仍然不收敛。且我设置的最大迭代步数为50000步，而此时30000多步就停止了，说明不是最大迭代步数的问题。
2.继续用最速下降法，结果如图。
观察到，运行了几步就停止了，且两条线都水平，说明已达到局部最优解了，再用最速梯度法，只能得到类似的结果了。
3.使用共轭梯度法，结果如图
这一次，很快就结束了，仍然未收敛。
4.使用牛顿法，结果如图
仍然不收敛。
5.基本上使用完了，说明无法达到ultra-fine的精度。将精度改为fine，算法改为smart继续优化，结果如图。
成功了！哈哈，虽然精度只有fine。
6.将精度改为ultra-fine，继续尝试，结果如图。
这次居然成功收敛了，精度达到ultra-fine了，还是要多尝试几次几何优化才行。
三、总结
当几何优化始终无法达到收敛条件时，首先，要尝试一下其他的几何优化算法，比如先最速下降法，再共轭梯度法或者牛顿法，然后，再尝试一下降低精度（质量），当达到降低精度的收敛条件时，再更改为ultra-fine进行几何优化，说不定就几何优化成功了！