Моделирование микромеханики на графических процессорах с использованием динамики Ланжевена [Текст] / А. А. Жмуров [и др. ] // Математическое моделирование. - 2011. - Т. 23, N 10. - С. 133-156. : 4 рис., 1 табл. - Библиогр.: с. 154-156 (64 назв. )
Рубрики: Математика Вычислительная математика Кл.слова (ненормированные): графические процессоры -- SOP-GPU программа -- белковые системы -- динамика Ланжевена -- Ланжевена динамика -- моделировние поведения белковых систем -- программа SOP-GPU -- самоорганизующийся полимер Аннотация: Поскольку основные биологические процессы, такие как сворачивание белка и механическая денатурация белка, происходят на достаточно длинном временном интервале (от микросекунды до секунды), теоретическое моделирование поведения биомолекул в реальных физиологических условиях представляет собой сложную задачу даже для распределенных вычислительных систем. За последние несколько лет графические процессоры (ГП) эволюционировали в альтернативную традиционным центральным процессорам (ЦП) вычислительную платформу. Благодаря тому, что современные ГП могут обеспечить несравнимо высокую (относительно ЦП) вычислительную мощность, они сейчас используются в широком спектре научных приложений. Используя упрощённую модель самоорганизующегося полимера (Self Organized Polymer, SOP), мы разработали и протестировали программную реализацию моделирования механического поведения белков с использованием динамики Ланжевена на базе ГП (программа SOP-GPU) в которой все вычислительные шаги алгоритма были перенесены на ГП. Параллельное вычисление сил взаимодействия частиц было реализовано двумя различными способами: распараллеливанием по частицам и по взаимодействующим парам частиц. Эффективное использование текстурного кэша и аппаратного ускоренния математических функций позволило добиться 90-кратного ускорения по сравнению с оптимизированной версией той же программы для ЦП. Мы оценили вычислительную производительность программной реализации SOP-GPU), то есть время выполнения программы и загрузку памяти, выполняя расчёты для небольших белков, длинных белковых волокон и больших белковых комплексов. Разработанную реализацию программы SOP-GPU можно использовать для теоретического исследования механических свойств больших белковых систем и для получения профилей растяжения и сжатия в экспериментальных условиях приложения силы. Программа также может быть использована для прямого сопоставления результатов экспериментов на единичных молекулах in vitro и in silico. Доп.точки доступа: Жмуров, А. А. (Московский физико-технический институт); Барсегов, В. А. (Московский физико-технический институт); Трифонов, С. В. (Московский физико-технический институт); Холодов, Я. А. (Московский физико-технический институт); Холодов, А. С. (Московский физико-технический институт) Имеются экземпляры в отделах: всего 1 : ч.з. (1) Свободны: ч.з. (1) |