Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН


Разработка параллельного алгоритма компьютерного моделирования теплового движения молекул воды в среде ParJava.

Авторы

М.Д. Калугин

Аннотация

Рассматривается масштабируемая параллельная программа, моделирующая тепловое движение молекул воды в кубической ячейке методом Монте-Карло. Программа разрабатывалась в Институте системного программирования РАН в сотрудничестве с Институтом математических проблем биологии РАН с использованием среды ParJava.

Физические характеристики изучаемой системы рассчитываются по статистически значимой выборке молекулярных конфигураций элементарной ячейки, осуществляемой методом Монте-Карло по алгоритму Метрополиса, реализуемому по классической схеме.

Параллельная программа была проанализирована инструментами среды ParJava, что позволило выявить места в программе, требующие оптимизации. Изменения, которые внесены в параллельный алгоритм, позволили в зависимости от объема данных сократить время работы программы в несколько раз, кроме того, позволили увеличить размеры моделируемых систем.

В ходе тестов на 27 процессорах была промоделирована система, имеющая размеры 1000 x 1000 x 1000 AA, содержащая более 1 млн молекул. Дальнейшая работа связана с моделированием водно-ионной оболочки ДНК, планируется также исследование и оптимизация параллельного алгоритма с помощью средств динамического анализа, предоставляемых средой ParJava.

Ключевые слова

Вода, структура, компьютерное моделирование, Монте-Карло, параллельные вычисления

Издание

IV Российско-Германская школа по параллельному программированию и высокопроизводительным вычислительным системам, Новосибирск, Академгородок, 9-20 июля 2007 года, Аннотации докладов научной сессии. Вычислительные технологии. 2007. Т. 12. № 6. С. 138-142

Научная группа

Компиляторные технологии

Все публикации за 2007 год Все публикации