Суперкомпьютерные технологии атомистического моделирования в науках о материалах и физике биомембран

Цель научного исследования: исследование свойств жидкостей в нанопористых средах: построение многомасштабной атомистически-континуальной модели фильтрации флюидов в минеральных породах. Описание микроскопической динамики быстро охлаждаемых металлических расплавов. Изучение свойств модельных биомембран, выявление молекулярных основ белок-белкового распознавания и оценка влияния мембранного окружения на свойства мембранных рецепторов. Описание механизма молекулярного распознавания низином его молекулярной мишени. Ускорение расчета классических молекулярно-динамических задач с помощью технологии ARM SVE и других технологий. Портирование одной из известных параллельных файловых систем поверх низкоуровневого сетевого интерфейса отечественной сети Ангара. Задачи научного исследования: получить коэффициенты диффузии и вязкости углеводородных флюидов в порах минералов. Оценить коэффициенты проницаемости пор в зависимости от их параметров. Рассчитать зависимость коэффициента вязкости металлического сплава от скорости охлаждения. Изучить динамику зарождения кристаллической фазы в быстро охлаждаемом расплаве. В рамках изучения структурно-динамических свойств биомембран предложить подходы к описанию неоднородностей и кластеров липидных молекул, рассмотреть взаимодействия типа спираль-спираль, определяющие функционирование ряда рецепторных тирозинкиназ в норме и патологии. Описать взаимодействие дополнительных колец молекулы лантибиотика низина с его мишенью — липидом II в мембране. Реализовать код расчёта молекулярной динамики с использованием технологий ускорения расчётов для процессоров ARM и Elbrus. Изучить известные параллельные высокопроизводительные файловые системы (Lustre, BeeGFS), оценить их производительность на имеющихся реализациях и выбрать одну из них для портирования. Реализовать портирование параллельной файловой системы для интерконнекта Ангара.