Новые технологии суперкомпьютерного молекулярного моделирования в физике материалов и живых систем

Цель научного исследования: исследование транспортных и корреляционных свойств в жидкостях, кристаллах, стеклах и плазме. Получение кинетики роста кристаллов из аморфного состояния. Исследование парной энтропии как структурного параметра, характеризующего переход жидкость-стекло. Определение параметров адсорбции и транспорта молекулярных катионов на поверхности глин/цементов. Ускорение работы пакетов вычислительного материаловедения, использующих GPU и задействующих интерконнект. Разработка и апробация набора тестовых моделей и сопутствующих средств анализа производительности для ранжирования суперкомпьютеров и их компонент по эффективности решения различных классов научных программных кодов, ориентированных на параллельные высокопроизводительные вычислительные системы. Задачи научного исследования. Разработка обобщенного алгоритма для перемножения плотных матриц на узлах с несколькими графическими ускорителями, соединенными между собой высокоскоростной сетью. Получение времен релаксации парной энтропии в стабильных и переохлажденных жидкостях как функции от температуры. Получение зависимости параметров металлических и органических стекол от скорости охлаждения методом молекулярной динамики. Исследование влияния термостатирования в методе МД на свойства аморфного состояния. Изучение зарождения кристалла в аморфных материалах. Применение алгоритмов машинного обучения для создания межатомных потенциалов взаимодействия. Получение транспортных характеристик в тугоплавких металлах при высокой температуре. Определение адсорбционных центров уранила на поверхности глин/цементов. Определение свободной энергии адсорбции гидратированного уранила на поверхности глин/цементов. Исследование динамики водородных связей в приповерхностной зоне водного раствора с уранилом.