Posted in | Nanomaterials | Dendrimers

Forskare Arbetet med beräkningskemi Verktyg för användning i Blue Waters Supercomputer

Published on April 28, 2010 at 4:40 AM

De kan inte vänta med att göra beräkningskemi på en kvadriljon beräkningar per sekund.

Men det är inte alla som datorkraft det är att köra tre Iowa State University och Ames Laboratory forskare som de utvecklar beräkningskemi på petascale. Körning deras projekt är möjligheten att köra komplexa beräkningar och göra bättre vetenskap.

"Petascale kraft krävs för precision", säger Monica Lamm, en Iowa State biträdande professor i kemi-och bioteknik och associera forskare vid US Department of Energy: s Ames Laboratory som studerar komplexa molekylära bindande. "Nu måste vi använda metoder som är mindre noggranna och mindre pålitliga."

Theresa Windus, en Iowa State professor i kemi och en medarbetare till Ames Laboratory, sade högre datorkraft kommer att göra stor skillnad i sina studier av atmosfäriska partiklar: "Detta ger oss möjlighet att få resultat som vi aldrig haft förut."

Källan till nya och förbättrade datorkraft är Blue Waters, en superdator som är utvecklad som en gemensam ansträngning vid University of Illinois i Urbana-Champaign, dess National Center for Supercomputing Applications, IBM, och de stora sjöarna konsortiet för Petascale Computation, vilket inkluderar Iowa State.

Blue Waters väntas bli den mest kraftfulla superdatorn i världen för öppen vetenskaplig forskning när det kommer på nätet under 2011. Det blir det första systemet i sitt slag för att upprätthålla en petaflop prestanda - en kvadriljon beräkningar per sekund - på en mängd vetenskapliga och tekniska tillämpningar.

Blue Waters stöds av National Science Foundation och University of Illinois.

Iowa State forskare Lamm, Windus och Mark Gordon, Distinguished Professor och Frances M. Craig professur i kemi, Ames Laboratory ledande kemist och chef för labbet är tillämpad matematik och datavetenskap Program, är ledande Iowa State arbete med att utveckla beräkningskemi mjukvara som kan skalas upp till petascale datasystem. Forskargruppen ingår också Masha Sosonkina, en adjungerad docent i datavetenskap, i elektro-och datorteknik och en Ames Laboratory vetenskapsman, och Brett Bode, mjukvaruutveckling chef för Blue Waters-projektet vid National Center for Supercomputing Applications.

Forskarnas arbete stöds av bidrag på mer än $ 1,6 miljoner National Science Foundation.

Den Iowa State forskare arbetar med att skala upp två beräkningskemi koder kemi programvara för användning på Blue Waters och dess tusentals parallella processorer och höghastighetsanslutningar. ("Du inte bara lägger en CD i datorn och tryck installera" Windus sagt.) En av de koder som kallas GAMESS och utvecklades av Gordon forskargrupp vid Ames Laboratory och Iowa State, den andra är NWChem, för vilken Windus var chefsutvecklare när hon var på US Department of Energy: s Pacific Northwest National Laboratory i Richland, Washington den datorkraft för Blue Waters förväntas bidra till att programmet ger bättre och mer exakta svar på tre specifika forskningsproblem som har varit alltför beräkningsmässigt krävande att göra fullskaliga beräkningar med aktuell forskning verktyg.

Lamm studerar hur dendrimererna (stora polymerer med många grenar) binder till ligander (mindre molekyler som binder till andra molekyler för att bilda större komplex). En bättre förståelse av de bindande kan ha tillämpningar inom hälso-tekniker som drug delivery och vattenrening.

Windus studerar aerosoler i atmosfären och hur små partiklar växer på molekylär nivå. Hon sa en bättre förståelse av aerosoler är viktigt att förstå kemin i atmosfären. Hon använder NWChem för forskningen.

Gordon är att studera den molekylära dynamiken i vatten eftersom många aspekter av dess beteende inte är mycket väl förstådd. För att göra sina studier, han med hjälp av en datoriserad metod som gör det möjligt för forskare att titta på ett stort molekylära system som genom att dela upp i mindre fragment. Det ger forskare möjlighet att göra snabbare beräkningar med bibehållen korrekta resultat. Metoden är endast tillgänglig på GAMESS beräkningskemi verktyg utvecklat av Gordon och hans forskargrupp.

Lamm sade hon hoppas på Blue Waters projektet kommer att hjälpa Iowa State forskare flytta sina projekt framåt.

"Ett problem beräkningskemi har varit fråga vad datorkraft finns och hur kan vi förenkla vetenskap för datorn", sade hon. "Nu har vi en chans att göra våra problem på rätt sätt."

Källa: http://www.iastate.edu/

Last Update: 27. October 2011 16:18

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit