ABEEMσπ模型生物大分子電荷分布并行處理的研究.pdf

1、近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，分子動(dòng)力學(xué)模擬已經(jīng)成為生物大分子理論研究的一種十分重要的工具，大量用于研究生物分子及其復(fù)合體的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)過(guò)程。對(duì)于大分子體系而言電荷分布在很大程度上影響著模擬的結(jié)果，發(fā)展一種計(jì)算量較小且有較高精度的電荷分布方法尤為重要。原子.鍵電負(fù)性均衡方法中的σπ模型(ABEEMσπ)是近年來(lái)發(fā)展的一種準(zhǔn)確快速地計(jì)算大分子體系電荷分布的方法，對(duì)于應(yīng)用到大分子體系電荷分布的計(jì)算有很大的優(yōu)越性和精確度，已經(jīng)引起了

2、一定的關(guān)注并為大家所接受。但是，隨著分子體系規(guī)模的增大，利用ABEEMσπ模型電荷分布串行程序計(jì)算電荷分布的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)。為了擴(kuò)大ABEEMσπ模型電荷分布計(jì)算的分子體系規(guī)模，并且提高計(jì)算速度，本文針對(duì)ABEEMσπ模型電荷分布計(jì)算并行處理技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的研究，主要內(nèi)容包括：
　　 1.通過(guò)分析ABEEMσπ模型電荷分布計(jì)算的串行處理流程，給出優(yōu)化方案，減少冗余代碼；采用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)縮短全局?jǐn)?shù)組和局部數(shù)組的生存周期，節(jié)省了內(nèi)存空

3、間。
　　 2.在優(yōu)化后的ABEEMσπ電荷分布計(jì)算串行程序基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了ABEEMσπ電荷分布計(jì)算并行方案，成功實(shí)現(xiàn)了其并行化，突破了原有串行軟件求解模型規(guī)模較小的限制。
　　 3.根據(jù)ABEEMσπ電荷分布計(jì)算方法的特點(diǎn)，提出并比較了兩種并行任務(wù)劃分方案，其中塊卷簾劃分方案，采用多行矩陣循環(huán)分配到各處理器上，減少了通信次數(shù)，降低了通信開(kāi)銷(xiāo)，在求解大模型電荷分布時(shí)取得較高的并行加速比。
　　 4.對(duì)ABEEMσπ