Исследование эффективных решений задач молекулярной динамики в рамках суперкомпьютерных архитектур, основанных на потоковой модели вычислений. По Программе № I.33П фундаментальных исследований Президиума РАН по стратегическим направлениям развития науки – "Фундаментальные проблемы математического моделирования"

Цель: исследование эффективности использования потоковой модели вычислений (с динамически формируемым контекстом) для реализации усложненных методов моделирования молекулярной динамики, нацеленных на уменьшения числа выполняемых операций на шаг моделирования. В частности, речь пойдет о методе обратимого многомасштабного по времени моделирования МД, в котором для учета более слабых и медленно меняющихся взаимодействий большого числа дальних пар применяется большой шаг по времени, а для более сильных и быстро меняющихся малого числа взаимодействий близких пар применяется малый шаг по времени. Разработан новый обратимый многомасштабный по времени адаптированный параллельный алгоритм задачи МД в парадигме потоковой модели вычислений с динамически формируемым контекстом, отличающийся от предыдущего, новыми подходами обработки частиц в кубоидах; разработан метод обратимого многомасштабного по времени моделирования задачи МД в парадигме потоковой модели вычислений с динамически формируемым контекстом (в этом методе учитываются более слабые и более сильные взаимодействия частиц); установлено, что достоинством этого метода, помимо малой погрешности, является его вычислительная обратимость, причем с точностью до ошибок округления (это значит, что если бы вычисления над вещественными числами выполнялись точно, то имела бы место абсолютная обратимость); установлено, что при незначительном усложнении программирования данного алгоритма (с использованием нового метода) время решения задачи уменьшается в несколько раз; введены дополнительные требования к расширению архитектуры ППВС в рамках исследования нового метода.