BC/NW 2007, №1, (10) :5.4

 

Распараллеливание процесса сборки фокиана

 

А.М. Чернецов, О.Ю. Шамаева,

 

(Москва, Московский энергетический институт (технический университет), Россия)

 

Актуальность задачи расчета электронной структуры молекул неоднократно обсуждалась ранее [1,2]. Однако в этих работах не рассматривался вопрос, откуда берется исходный фокиан для расчётов.

Данная работа посвящена параллельной реализации сборки разреженного фокиана методом AM1 [3] при заданных координатах атомов.

Фокиан F_mn рассчитывается  по формулам

где H-остовная матрица, A и B - атомы, индексы m, n, l, s относятся к нумерации атомных орбиталей [3] .

Для организации хранения разреженных матриц применяется "по-атомный" подход, т.е. отдельно хранятся элементы вкладов водород-водород, тяжёлый атом-водород и тяжелый атом - тяжёлый атом.

Параллельно осуществляются вычисления, связанные с двухэлектронными (одноатомными и двухатомными) вкладами в фокиан. Распараллеливание осуществлено на уровне соответствующих циклов. Среда реализации – MPI.

Тестовые расчёты проводятся на кластере ВЦ РАН [4] (двухпроцессорные узлы Intel Xeon/2.6 ГГц, межсоединение Myrinet 2000, 2 Гбит/с).

 

Работа выполнена в рамках проекта РФФИ 05-07-08031-офи-а.

 

Литература

1. В.В. Бобриков, А.М. Чернецов, О.Ю. Шамаева “Распараллеливание квантово-химических расчетов матрицы плотности с использованием полиномов Чебышева”, в сб. “Международный форум информатизации МФИ-2004. Труды международной конференции “Информационные средства и технологии”, том 1, Москва,12-14 октября 2004 г., с. 219-222.

2. А.М. Чернецов, О.Ю. Шамаева “ Параллельная реализация метода Пальцера-Манолополиса для вычисления матрицы плотности в задачах расчета электронной структуры молекул ”, в сб. “Международный форум информатизации МФИ-2005. Труды международной конференции “Информационные средства и технологии”, том 2, Москва,18-20 октября 2005 г., с. 67-70.

3. “Полуэмпирические методы расчета электронной структуры”, под ред. Дж. Сигала, М., Мир, 1980, т.1, 327 с.

Михайлов Г.М., Копытов М.А., Рогов Ю.П., Чернецов А.М., Аветисян А.И., Самоваров О.И. “Вычислительный кластер ВЦ РАН”, в сб. “Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах. Материалы четвертого международного научно-практического семинара и всероссийской молодежной школы”. Самара, 2004, с. 193-198.