QuantumMisaka (量子御坂)

ABACUS Agent 1.1.6 | 2025 星海漫游之旅

QuantumMisaka — Sat, 03 Jan 2026 05:39:34 +0000

扉页

各位 GaliLeo 平台的新老用户们，各位科研一线的研究者和爱好者们，2026 元旦快乐！

GaliLeo 平台的 ABACUS Agent 建设已经有半年多了。回望来路，百感交集。最初入局为的只是“一个共产主义的事业”，不觉间竟猛然发现在做的事情竟然已经在时代浪潮的风口。

更新良多，有段时间没给大家汇报近况，趁此佳节，说道说道。

初心

古早的人类，在漫长的进化史中，以直立行走解放双手，以制造和使用工具扩展自身极限，进而开启了人类的文明。

1610 年，伽利略用望远镜观察天空，记录真实的星象。从此，千年的地心宇宙观被动摇，人类开始认识真实的星海。

如今，我们用理论计算模拟原子，描绘微观的世界；用 AI 智能体驱动计算引擎，为了更为广阔的认识世界的征程。

就材料、表界面等周期性问题而言，我们以国产开源的原子算筹 (ABACUS)为中心，走向这段智能计算赋能科研的旅途。

原子算筹有来自中国科大、北京大学、中科院物理所、北京科学智能研究院和合肥综合性国家科学中心人工智能研究院的自主原创力量，有来自开源社区和用户群体的智慧，还有广大小伙伴们的支持。我们坚信，原子算筹一定能越来越好。我们更希望，这场智算科研的星海旅途，属于所有的开发者和所有的社区小伙伴。

这场漫游，未完待续。我们，永远在路上。

航程

点击”阅读原文“，可以快速进入智算平台。点击左侧栏 AI，映入眼帘的是琳琅满目的智能体百宝箱

它们各自处理广阔的科学计算星海的一隅，而我们要聚焦的是原子算筹。在搜索框搜索'ABACUS'或者'第一性原理’，即可快速抵达。

通过”详情“，我们可以一窥原子算筹软件和原子算筹智能体的介绍，以及各个版本更新的概览。

点击”使用“，可以进入正式的交互窗口。

除了智能体的自我介绍之外，稍加下拉一下，能看到海量的可一键使用和快速预览的案例

这里的每一个案例都是实际跑通的功能点，都可以通过“查看示例”看到案例制作时人与 AI 的交互历程，也都可以通过”快速使用“将交互提示词加载到聊天框，快速开启从电子结构出发的材料计算模拟大航海。

其中有一个最新的案例是”氧化钴表面 SCF 计算“。这个案例看起来平平无奇，只是个通过 SCF(自洽场) 迭代完成单个物质结构的电子结构计算过程。但正确完成这个计算其实难度很高。

一方面，表面结构的计算相比传统三维体相更为困难；另一方面，氧化钴属于反铁磁性材料，需要正确设置初始磁矩和电子步迭代参数。并且，这里模拟的是 Co3O4 的 (311) 晶面，而不是常见的 (110) 等晶面。其表面原子分布相对不规则，进一步加剧了计算难度。

事实上，这个案例来自于中山大学某课题组的实际计算模拟案例，该团队研究者多次尝试采用业内常用的的 V 某商业软件进行计算，在经过反复的参数调整之后，SCF 计算依然不收敛。

然而，基于本智能体的智能参数设置，加上原子算筹软件本身的稳健算法，这一计算可以被快速地完成，且相关的 SCF 计算能直接收敛。在计算过程中，智能体还会主动与研究者交互，分析可行性，规划任务列表，并逐步执行、美观展示、确保每一步模拟清晰可控。

这里提出需求的过程看起来需要专业知识，其实不用——这些参数大多都内置在了智能体的知识中。只是给他更清晰的需求有助于更好地完成任务。在执行任务的过程中，AI 还会主动分析结构特点，将结构特点和建议参数展示给用户，这也让它不仅只是任务执行者的角色，同时还是类似于“师兄”这类帮助你入门的角色。

对于上述的氧化钴表面计算任务，在提出需求之后，基本上只要一直继续，就可以完成整个计算任务。研究者可以随时根据自己的需求询问 AI 相关内容。如果出现报错，AI 也会把报错信息或者联系方式展示给研究者，以供研究者和智能体共同进步。

这里直接展示计算完毕之后，AI 给出的任务总结：

用户当然可以进一步提取计算结果信息。比如，AI 智能体会把一些关键的文件拿到前台。我们点击上面"abacus.log"文件的'眼睛'图标查看，即可查看计算日志。

也可以切换到文件模式，进一步查看各个任务的计算文件及其细节，当然了，这些计算结果文件既可以下载，也可以转存到云盘，供下一个任务使用。

随着团队的持续开发迭代，这些界面显示可能会发生一定的变化，我们会争取让界面呈现越来越好，也更欢迎大家对平台页面和智能体的可完成功能进行持续的探索！

航向

科研的基础设施，远没有完全完善，更不一定到了拉条电线就能连成电网的程度。

就科学计算而言，无论是计算硬件、计算软件、模拟算法；还是用户体验，社区讨论，教程体系，都还没到可称之为完善的程度。

Agentic Research 的飞轮，远没到完全体，还需要自我迭代，这需要各个方面的研究者共同协力。

聚焦科学计算垂类，精细化智能体协议，沉淀已有知识，积累计算案例，以智能化牵手开发团队和场景应用，以智能体联动开发团队和用户社区，让开发者快速定位痛点迭代，让用户及时体验新方法新工具，与开源社区共同成长，共同前行。

这或许，才是当前科学智能体，最能看到的现在。

至于未来，犹未可知。

但这场星海漫游之旅，最重要的是实事求是，求真务实。

其次，是未来在前方，创新和落地永远在路上。

谢谢大家！

ABACUS Agent 1.0.4 更新啦！一键启动材料计算旅程！

QuantumMisaka — Wed, 01 Oct 2025 10:47:50 +0000

1. 从开天辟地说起

七月，GaliLeo 平台的 ABACUS Agent 堂堂上线，当时的 Agent 只具备最基础的骨架，只能做最基础的 SCF 和结构优化计算，但到了七月中旬，它已经能基于这些组件完成一个表面结构优化的计算了，到了八月中旬，则是更能打通表面分子吸附能的全流程计算。这几个月里，开发团队一边想尽办法告诉大家我们做了个什么样的玩意，一边思索着如何优化我们的这个玩意，让各位社区用户和开发人员都有更好的 AI Agent for Science 体验。

如今，我能骄傲地告诉大家，ABACUS Agent 迎来了最新的一个稳定版本：1.0.4。虽然我们好像没对前三个版本做过介绍，但从这个版本开始，每逢一个比较稳定的版本号，都会通过推送文章的形式告诉大家。

如果还有不了解什么是 ABACUS（原子算筹），第一性原理计算和我们的 ABACUS Agent 的朋友，欢迎大家去看上一篇 ABACUS Agent 教学贴！

同时，本 ABACUS Agent 的开发离不开 ABACUS（原子算筹）开发团队大家庭，尤其是 ABACUS 智能体工具ABACUS-agent-tools开发团队的支持和帮助。本智能体在 ABACUS 计算部分的工具直接来自 ABACUS-agent-tools，并做了一些关键的调优。

2. 版本更新日志

1.0.1 版本：加入了基于 ASE 的简单结构建模，添加了基础知识库，完善了基础文档
1.0.2 版本：加入并完善了能带计算和态密度（DOS）计算功能，在后端对 ABACUS-agent-tools 的调用模式进行了规范化，并完善了工具分级
1.0.3 版本：初步上线了一些案例，并完善了可能需要的针对 ABACUS 计算的弹性资源调度
1.0.4 版本：对齐后端 ABACUS-agent-tools v.0.2.1 版本，支持声子谱计算，振动频率计算，EOS 计算，弹性常数计算，基于 cube 电荷文件的电子结构可视化（包括 ELF，自旋密度，电荷密度差），以及 Bader 电荷分析。将这些功能迭代至基本稳定，并对每个功能出了一个案例。同时完善了建模工具，上线了基于 Materials Project 数据库的结构搜索和结构下载功能。是 ABACUS Agent 的第一个稳定版本。

3. 一键启动材料计算！

熟悉平台的小伙伴应该能快速找到我们的 ABACUS Agent。大家可以边点进去，边在心中默念：

原子算筹，启动！

点进去的瞬间各位就能发现新世界。迎面而来的依然是 Agent 的自我介绍。

我们的 Agent 变得更会介绍自己了，也渴望着大家在提出需求的时候能描述得更为清晰，明确，流程化。当然，它还不忘提醒你，在启动原子算筹的时候，你需要自豪地告诉大家，咱们做计算用的就是这样一款国产开源的周期性电子结构计算软件。当然了，做好引用也是保证良好开源科研生态的一环。

可能此时刚点进来，还没正式启动的小伙伴心里会犯嘀咕，我该怎么开始我的第一个基于 ABACUS Agent 的计算任务呢？别担心，往下拉，你会看到大量的案例。这里每个案例都不仅代表着 ABACUS Agent 能完成的一个基础功能或计算任务，也代表着材料体系计算的学生和从业者在使用理论计算方法时的实际需求。需要注意的是，目前的前台案例库里足足有 16 个案例哦！

感谢前端大佬们的努力，现在，点击“查看示例”，你就能直接在侧边栏看到这个案例曾经的模样。而点击“立即使用”，相关案例的输入则会被立即调入到你的聊天框中。比如，我们点开第一个“铝原胞的能带和态密度计算”：

相关的提示词输入立马就钻进了你的聊天框，按下回车，一键发送，直接开始你的原子算筹材料计算之旅！

稍等片刻，输出结果堂堂到达！如果对它一切满意，让他只管继续就好！如果有新的想法和需求，直接跟他说！

4. 前面的区域，随时可以探索！

各位小伙伴们或许注意到了，这十六个案例各具特色。比如我们点开“铁原胞的能带和态密度计算”

可以发现

这个案例给你提供了一个输入文件
这个案例的提示词里有一些针对这个计算任务相当具体的参数设置要求。

这些要求与 ABACUS 本身的计算设置，乃至第一性原理计算内本身的一些技巧有关，你可以通过阅读ABACUS 文档或者ABACUS 中文用户手册了解。那么有的小伙伴就会说了，我要是会自己看技术文档，我还来用你的智能体干啥呢？

自然的，其实我们的智能体也内置了包含这些文档的知识库。比如，当大家启动上述铁的计算案例，并让 Agent 完成了初步的计算输入准备工作后，能看到它给你总结的任务列表：

这个时候，假设你不理解提示词里面smearing_method和smearing_sigma的含义，你可以在这里打住，先询问它这些参数的含义。智能体收到你的问题之后，就会搜索知识库，根据里面的知识进行回答。

当然了，目前它的回答还是比较简略的，比友商某些知识库产品滔滔不绝的提取总结输出能力还是差一些，这也是我们在努力的方向。问题问完，让它继续做任务，它也能自然而然地回到主线任务上来：

目前，涉及到 ABACUS 本身的计算都会投到 GPU 节点，通过 GPU 异构化的第一性原理计算完成。小伙伴们可以通过最上面分栏按钮的“文件”，找到对应的计算目录（可能因为名字太长不太好找），就可以查看 ABACUS 计算时的标准输出日志 abacus.log 文件了。比如对于该任务，小伙伴们可以从日志文件中看出来计算在 4090 的显卡上进行。当然 CPU 也是在跑的，只是型号没有显示。CPU 型号的显示的优化已经在开发版本中的 ABACUS 里实现了，让我们期待相关特性早日合并到稳定版分支！

在等待这个任务计算完成的时候，小伙伴们可以点击左下方的“新建对话”，即可开始其他任务，或是探索其他智能体，或是继续探索 ABACUS 智能体的其他案例。总之，前面的区域，随时可以探索！

5. 愿此行，终抵群星

本帖介绍了星使智算旗下GaliLeo平台部署的 ABACUS Agent 1.0.4 版本，包括该版本的更新情况，支持的计算功能，上线的 16 个案例以及其中两个案例的简单使用。目前，我们正努力支持更多的材料计算模拟功能，尤其是涉及到表面催化中需要的吸附位点确定，反应过渡态计算，反应路径确定等功能痛点。平台的工程师也在努力给大家一个比较好看的结构可视化界面，让大家有更好的体验。

欢迎大家多多在自己的问题上应用 ABACUS Agent，你们的需求和反馈就是我们最大的动力！谢谢大家！

ABACUS Agent 教学帖 | 快速开始第一性原理计算

QuantumMisaka — Mon, 21 Jul 2025 08:59:12 +0000

1. 引子 | 材料体系模拟的第一性原理计算

在材料科学、凝聚态物理和计算化学等领域，电子结构模拟和相关的计算软件起着至关重要的作用。按照目标物质是否存在周期性特征，我们可以将从原子尺度的电子结构出发模拟物质体系的计算方法分为两大类，一类是针对分子、团簇体系的量子化学（Quantum Chemistry）方法，另一类是针对晶体、表面、界面、纳米材料等周期性体系的第一性原理（First-principle）方法。这两类方法最终都会落实到特定的以密度泛函理论（DFT）或者波函数理论（如 Hartree-Fock 以及 post-HF）为基础的计算方法上，并且都能在化学，材料等领域实现理论和实验的协同。其中，第一性原理方法能在周期性晶体结构确定和声子谱计算、晶体能带和电子结构性质计算、表面催化位点确定和催化过程电子结构变化情况分析、材料弹性常数和杨氏模量计算等方面，从理论层面定性甚至定量地对实验观测做出预测和解释，正推动材料研究从经验探索走向理性设计的新阶段。

开展这些第一性原理计算需要依托相关的第一性原理计算软件，这些软件在将理论方法转化为可执行的计算流程的同时，各具风格，各有特色，日新月异，持续迭代。其中许多出名的软件逐渐成为了基于第一性原理的多种模拟方法集成平台和围绕这一软件的计算模拟社区，一方面为理论研究者提供了强大的开发平台和研究工具，另一方面也为实验研究者提供了便捷可靠的理实结合视角。

然而，这些第一性原理软件都具备一定的安装和使用门槛，往往会让许多刚入行的小白用户摸不着头脑。与此同时，各个第一性原理软件往往又具备不同的输入参数和输出格式，这也阻碍了理论和实验研究者对不同软件的调研和尝试。随着人工智能和高性能计算领域的快速革新，许多曾经难以使用的软件都被推动着向智能化、用户友好化方向快速发展，量子化学软件和第一性原理软件也不例外。在这一背景下，星使智算 GaliLeo 平台引入大语言模型和增强信息检索技术，开发了面向计算化学等理论计算领域的专业 Agent。这些智能助手不仅简化了复杂软件的操作流程，更通过自然语言交互显著降低了使用门槛，代表着理论计算工具向智能化转型的重要突破。

本文将介绍GaliLeo平台的 ABACUS Agent 的基本使用方法。首先，我们需要介绍 ABACUS 是什么，ABACUS（中文名：原子算筹）是一款国产开源的以 DFT 计算为主的第一性原理软件，由中国科学技术大学何力新教授、中科院物理研究所任新国研究员和北京大学陈默涵研究员主导开发，拥有完全自主知识产权。其主要开发人员来自中国科学技术大学、中国科学院物理研究所、北京大学、北京科学智能研究院和合肥综合性国家科学中心人工智能研究院等单位。ABACUS 专注于凝聚态材料的模拟计算，其可通过求解 Kohn-Sham 方程来获得材料基态的电荷密度分布，进而计算目标材料的各项物理性质。该软件包支持利用平面波基组或数值原子轨道基组开展计算，支持 LDA、GGA、meta-GGA 和杂化泛函，且能通过 RI 方法显著加速杂化泛函计算。过去一年，ABACUS 持续迭代升级，先后推出 3.8、3.9 版本及首个长期支持版本 3.10-LTS，伴随系列小版本更新，其稳定性与计算效率实现显著跃升。目前，围绕 ABACUS 软件已经形成了一个完整的材料性质计算平台，涵盖了声、光、电、磁等多种物理性质的计算。更重要的是，平台新增多个核心模块，不仅拓展了对 GPU、DCU 等新型硬件的适配能力，更引入了多种前沿电子结构算法，为材料计算提供了更多的方法论支撑。

2. 简介 | 使用 Agent 前的准备

平台介绍：星使智算旗下 GaliLeo 平台上
注册地址：GaliLeo
所需信息：晶体结构信息的 CIF 或 POSCAR 文件，当然对于简单的结构也可以直接通过自然语言构建
使用方式：通过自然语言交互，例如执行结构优化

3. 示例 | 使用 ABACUS 对 Pd 晶胞进行结构优化计算

这里提供一个简单的案例，让各位用户能快速上手基于 ABACUS 的第一性原理计算。

第一步：登录 GaliLeo 平台并使用 ABACUS Agent
第二步：可以先告诉 Agent 你要做什么计算。比如这里我们输入：执行结构优化任务。Agent 会帮你明确做这一任务的所需的执行步骤

第三步：明确结构信息，准备输入文件，开始计算任务。这一步可以通过两个方法完成（a）在交互界面处上传已有的结构文件，并告诉 Agent 基于这一文件进行计算。如

此时 Agent 会自动基于上传的结构文件，配置一套默认计算参数并开始计算。如果不想让智能体直接开始计算任务，你也可以只让它准备计算所需输入文件。

（b）对于 Pd 晶胞这种简单的单质晶胞，我们可以直接通过自然语言，让智能体自己构建，并基于构建好的晶胞准备输入文件，开始计算。同时，我们也可以通过自然语言交互，编辑计算输入文件。

第四步：收集计算结果。用户可以让 Agent 收集计算结果，并对用户感兴趣的问题进行总结报告。比如，我们往往希望总结一下结构优化后的结构和结构优化前的结构有多大区别，这时候我们就可以把这个问题抛给智能体

由于我们这里做的是结构优化任务（而非晶格优化任务，在周期性体系中，晶格优化和结构优化是分开的两个任务），同时 Pd 晶胞的模型是由智能体自主构建的，其本身已经相对合理。因而结构优化计算实际上一步就收敛了，优化前和优化后的结构并没有区别。智能体通过收集计算结果，发现并告知了我们这一点。

用户也可以去“文件”交互界面手动读取和下载文件。理论上来说这里还可以对 CIF 晶胞进行可视化，相关功能正在开发完善中，敬请期待。

4. 示例 | 测试 ABACUS 对 Cu(111) 表面吸附 CO 结构的计算效率

这里再提供一个案例，进一步帮助用户快速测试不同情况下 ABACUS 的计算结果和计算效率。在 ABACUS 中，由于其格点积分的进程级并行是在晶胞 Z 轴方向进行的，在开展一维材料计算时，最好把一维延展方向放在 Z 轴方向，而在开展表面体系计算时，最好让真空层方向避开 Z 轴方向。下面我们将通过和 Agent 的交互确认这件事情。

第一步：登录 GaliLeo 平台并使用 ABACUS Agent
第二步：准备 Cu(111) 表面吸附 CO 的结构。这一表面结构和分子结构都比较简单，其吸附结构的建模可以直接在 Agent 中通过自然语言完成。并且，“将真空层从 Z 轴方向挪到其他方向”这个建模操作也可以通过智能体完成。在这里，我们先构建了 Cu 晶体结构，再去构建表面吸附结构，这两步实际上也可以一次完成。

第三步：根据这些结构分别准备输入文件，并进行 ABACUS 计算。这里采用默认的单点计算（即scf）来比较计算效率

分别开展计算，计算完毕和收集计算结果后，可通过自然语言让 Agent 整理测试情况。以下直接给出整理后的结果：

真空层朝向	系统总能量 (eV)	计算总时间 (s)	总电子步数	单电子步用时 (s)
X	-318603.9704461048	1432.47	39	35.77 ~ 47.09
Y	-318603.9704469827	1421.25	39	35.37 ~ 46.94
Z	-318603.9704470374	4725.36	39	120.24 ~ 131.01

可以看到，将真空层方向放在 X 轴或 Y 轴方向时，计算效率将得到显著提升。这类测试以往都需要第一性原理计算熟手在服务器上做测试，现在大家都可以基于 Agent 完成这些测试，这能显著加速 ABACUS 的入门，这也是智能体平台的一大意义。

5. 总结

本文使用星使智算旗下GaliLeo平台部署的 ABACUS Agent 执行了晶体/表面吸附模型构建，开展了电子结构单点计算和结构优化任务，并完成了一个计算效率测试。目前的 ABACUS Agent 只是 1.0.0 版本，已能完成简单建模和基础计算操作。后续将进一步支持原子电荷计算，结构能带计算，过渡态与声子谱计算等一系列功能，欢迎大家关注并尝试 ABACUS Agent，你们的支持与反馈是我们前进的重要动力！