Метод молекулярной динамики является уникальным инструментом для изучения свойств биополимеров. Классически его используют для изучения пространственной структуры и конформационной подвижности нуклеиновых кислот, белков и их комплексов. В последнее время его все чаще начинают использовать для расчета энергий взаимодействий биополимеров как между собой, так и с другим низко- и высокомолекулярными соединениями. Данный доклад посвящен проблемам решаемым в ИХБФМ СО РАН при помощи данного метода.

When the light interacts with a molecular system, the charge density undergoes to a fast reorganisation, and consequently, when the excited state is populated, the properties of the molecule modify with respect to the ground state. In this lecture, we are going to show how state-of-the-art Density Functional Theory quantum chemical methods enable the description of the complex behaviour of dyes interacting with photons, with particular interest to the charged ones. A special attention will be paid on the role played by the environment (typically solvent), since the system photobehaviour may be affected by the polarity of the medium surrounding the dye. The findings are compared with experimental data and provide the key to interpret them and the proof of the existence of symmetry-broken excited electronic states.

В настоящей работе разрабатываются модели наночастиц анатаза с характерным размером несколько нанометров. С использованием вычислительных возможностей суперкомпьютерного центра стало возможным проводить вычисление геометрии кластеров и определить наиболее вероятное расположение гидроксильных групп на их поверхности при помощи методов теории функционала плотности. Результаты работы будут использованы для исследования процессов адсорбции и фотокаталитического окисления модельных веществ на поверхности наночастиц анатаза.

Работа посвящена расчёту динамики плазмы в разрабатываемой в ИЯФ СО РАН плазменной ловушки-мишени. Математическая модель основана на комбинации метода частиц с методами Монте-Карло. Сложный характер исследуемых процессов, а также необходимость расчёта траекторий миллиардов частиц, потребовали использования масштабируемого параллельного алгоритма. Для равномерной загрузки вычислительных узлов предложена модификация эйлерово-лагранжевой декомпозиции области с учётом существенной неоднородности величины магнитного поля. С помощью вычислительных экспериментов на суперЭВМ была показана высокая масштабируемость предложенного параллельного алгоритма, а также удалось установить области выхода плазмы на поверхность ловушки и качественно оценить объём потерь плазмы. Расчёты показали, что образующаяся плазма имеет достаточную степень однородности и заполняет практически всю длину ловушки. Было найдено, что поток плазмы в торцевые отверстия достаточно мал, и необходимую откачку могут обеспечить турбомолекулярные насосы. Все это дает надежду на успешный запуск создаваемой установки.

Рассматривается пульсирующий энергетический источник в замагниченной бесстолкновительной плазме с магнитным полем. Найдены критерии эффективной генерации пакетов магнитозвуковых и альфвеновских волн, показана высокая эффективность формирования низкочастотных возмущений, которые имеют вид струи и распространяются без затухания на большие расстояния.

В докладе будет рассказано о типовых вычислительных задачах физики высоких энергий, с которыми сталкиваются экспериментальные группы в ИЯФ, и о том, как на базе суперкомпьютеров ННЦ строятся динамические виртуализованные вычислительные кластеры, позволяющие физикам использовать вычислительные ресурсы наиболее удобным для себя образом.

Доклад основан на выступлении Dr. Lily Khidr (Издательство Elsevier) - Publish or perish. В докладе будут представлены: принципы глобальной миграции научных кадров, влияние государственной политики на "миграцию мозгов", агрессивный маркетинг в науке, влияние государства на импакт-факторы журналов и цитируемость научных трудов, место России в вышеперечисленных процессах.

В докладе будет представлен новый программный комплекс AstroPhi для моделирования астрофизических течений на гибридных суперЭВМ, оснащенных ускорителями Intel Xeon Phi. Будут показаны преимущества ускорителей Intel Xeon Phi над графическими ускорителями при решении задач вычислительной астрофизики. Будут представлены результаты суперкомпьютерного моделирования взаимодействия галактик.

Рассматривается параллельный алгоритм численного моделирования. Практика применения технологий параллельного программирования и использования Intel Xeon Phi. Вниманию предлагаются результаты работы программ на суперкомпьютерах.

Численно моделируется процесс обжатия газообразного дейтерия с учетом двух возможных термоядерных реакций D-D и T-D типа. Используется метод частиц. Все расчеты проведены на 8-ми ядерном сервере с процессором AMD 8350 4.1 Ггц с использованием графического ускорителя на графической карте NVIDIA GTX 570.

В докладе будет представлен обзор наиболее интересных докладов с конференции ПАВТ-2014. Будет представлен обзор аппаратных новинок HPC.

В 1-ом докладе будут рассмотрены различные задачи биоинформатики и примеры их решения с использованием высокопроизводительных вычислений. Во 2-ом будут описаны современные методы секвенирования геномной ДНК и программы сборки геномных последовательностей. Будут также описаны требования к вычислительным ресурсам, необходимым для решения задач сборки генома млекопитающих.

В докладе представлена архитектура графических процессоров, и ее отличие от архитектуры процессоров общего назначения. Рассматривается тенденция развития графических процессоров на примере архитектуры Kepler и последующих поколений. Проведены расчеты по моделированию двухпотоковой плазменной неустойчивости на графических процессорах Tesla и Kepler. Получено ускорение для Kepler в 4 раза по сравнению с Tesla и в 40 раз по сравнению с Intel Xeon. Рассмотрено использование элементов со-дизайна при построении реализации программы на GPU.

При использовании карты Kepler было достигнуто рекордное ускорение при решении гидродинамических уравнений. В докладе будет сделан обзор процедур численного метода, которые не были ускорены в виду их малости, но сейчас занимают наибольшее время счета, а также способы их дальнейшего решения.

Коллега из Нижнего Новгорода расскажет о своём понимании нерегулярного клеточного автомата и об опыте его использования при построении и расчёте больших многокомпонентных моделей на суперкомпьютерах петафлопсного класса.

«РСК ПетаСтрим» - массивно-параллельная архитектура, обеспечивающая рекордные показатели плотности ФЛОПС/м3, энергоэффективности при сохранении инвестиций в уже разработанное программное обеспечение для платформы х86. Архитектура в полной мере раскрывает потенциал со-процессоров Intel Xeon Phi для высокопроизводительных вычислительных систем. В докладе будет дано общее описание «РСК ПетаСтрим» и представлены данные по первым замерам производительности как в низкоуровневых тестах (коммуникации MPI) , так и на уровне приложений.