Мастер-класс

25 января, среда, 15.00-17.00

Программная реализация методов молекулярного моделирования на графических процессора

Аудитория 322 (учебный корпус)

Ведущий – Артём Жмуров

Молекулярное моделирование - один из инструментов исследования биологических молекул, который позволяет изучать их поведение на атомарном уровне. В молекулярном моделировании молекула представляется в виде набора взаимодействующих центров (чаще всего атомов). Далее вводится функция силового поля, которая описывает взаимодействия между этими центрами. При этом, биологические молекулы состоят из тысяч атомов, а для наблюдения динамики такой системы, необходимо вычислять силу, действующую на каждый центр и численно интегрировать его уравнения движения.

Такая задача обладает большой вычислительной сложностью, из-за чего ее обычно решают с использованием высокопроизводительных вычислительных систем, все чаще оснащенных графическими процессорами. В рамках мастер-класса, будет разобран процесс реализации задачи молекулярного моделирования на примере простой модели цепочки ДНК. Все вычислительные процедуры сначала будут реализованы на центральном процессоре. Затем полученный программный код будет адаптирован для работы на графическом процессоре.

Необходимые знания:

• Язык программирования С
• Среда Linux на уровне пользователя

Требование к программному обеспечению:

• Программа Visual Molecular Dynamics (http://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD)
• Для компьютеров под управлением Windows - WinSCP (https://winscp.net/download/WinSCP-5.9.3-Portable.zip) и PuTTy (https://the.earth.li/~sgtatham/putty/latest/x86/putty.exe)
• Редактор кода (например, Gedit или Notepad++)

Компиляция и запуск программ будет производиться в режиме удалённого доступа по протоколу SSH. Если на Вашем ноутбуке установлена современная видеокарта компании NVIDIA^®, Вы можете настроить среду для компиляции и выполнения программ непосредственно на Вашем компьютере. Для этого необходимо установить и настроить NVIDIA^® CUDA^® Toolkit. Обращаем внимание, что программа мастер-класса ориентирована на использование операционной системы Linux, поэтому для запуска программ на Вашем компьютере на нём должна быть установлена ОС Linux. Для запуска создаваемых программ под другими операционными системами может потребоваться их модификация, которая выходит за рамки данного мастер-класса.