SI2-SSE: Highly Efficient and Scalable Software for Coarse-Grained Molecular Dynamics

SI2-SSE:高效且可扩展的粗粒度分子动力学软件

基本信息

  • 批准号:
    1740211
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-09-01 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Molecular simulation provides a powerful complement to conventional experimental techniques, offering both high-resolution information and unusual levels of control over the experimental conditions. While atomic-resolution molecular simulations are well established and widely used, it is also possible to remove extraneous detail from molecular representations to create highly efficient "coarse-grained" (CG) models. CG approaches can expand the potential applications of molecular simulations far beyond atomic-resolution models: the computational efficiency of CG models allows the scientist to investigate not only significantly larger systems, but also phenomena that require significantly longer time scales. These CG approaches are of particular interest in the study of systems where key aspects of various processes emerge from interactions between large numbers of molecules over relatively long distances. CG models can therefore provide crucial insight into the molecular basis of such systems, e.g., new materials. However, CG models can require significant scientific understanding to create and use effectively. To bring cutting-edge CG methodologies into a wider degree of use, this project will implement key algorithmic advances and associated CG functionalities into the widely-used LAMMPS molecular dynamics simulation code. Furthermore, the project will implement a publically-accessible repository for CG model parameters and input files to accelerate the dissemination of exemplar CG models throughout the scientific community.The project will integrate key functionalities for very large-scale and dynamic CG models into the LAMMPS molecular dynamics package. These functionalities include not only sparse memory optimizations (e.g., template molecular topology descriptions and spatial data structures for link cell algorithms) but also user-defined transition information for the propagation of "ultra-coarse-grained" (UCG) models; parameterization of the latter can be achieved by using the integrated multi-scale coarse-grained force matching code (MSCGFM). Furthermore, direct incorporation of experimental data into CG models will be assisted by implementations of the "experiment directed metadynamics" (EDM) and "experiment directed simulation" (EDS) algorithms. Taken together, these enhancements will provide cutting-edge CG model generation and simulation techniques to a wide user community. To complement the extended functionality of the LAMMPS code, a user-driven data and metadata repository for CG models will be provided to assist with efficient dissemination of model parameters and simulation/validation data to the scientific community.
分子模拟提供了一个强大的补充,传统的实验技术,提供高分辨率的信息和不寻常的水平控制的实验条件。虽然原子分辨率的分子模拟已经得到了很好的建立和广泛的应用,但也可以从分子表示中去除无关的细节,以创建高效的“粗粒度”(CG)模型。CG方法可以将分子模拟的潜在应用扩展到原子分辨率模型之外:CG模型的计算效率使科学家不仅可以研究更大的系统,而且可以研究需要更长时间尺度的现象。这些CG方法是特别感兴趣的研究系统中出现的各种过程的关键方面从大量的分子之间的相互作用在相对较长的距离。因此,CG模型可以提供对此类系统的分子基础的重要见解,例如,新材料然而,CG模型可能需要大量的科学理解才能有效地创建和使用。为了使尖端的CG方法得到更广泛的应用,该项目将在广泛使用的LAMMPS分子动力学模拟代码中实现关键算法的进步和相关的CG功能。此外,该项目还将建立一个公众可访问的CG模型参数和输入文件库,以加速CG模型范例在整个科学界的传播。该项目将把超大规模和动态CG模型的关键功能集成到LAMMPS分子动力学软件包中。这些功能不仅包括稀疏存储器优化(例如, 模板分子拓扑描述和空间数据结构的链接细胞算法),而且用户定义的过渡信息的传播“超粗粒”(UCG)模型;后者的参数化可以实现通过使用集成的多尺度粗粒力匹配代码(MSCGFM)。此外,直接纳入CG模型的实验数据将有助于实现的“实验指导元自相关”(EDM)和“实验指导模拟”(EDS)算法。总之,这些增强功能将为广泛的用户社区提供尖端的CG模型生成和仿真技术。为了补充LAMMPS代码的扩展功能,将提供一个用户驱动的CG模型数据和元数据储存库,以协助向科学界有效传播模型参数和模拟/验证数据。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Gregory Voth其他文献

Models of Heterogenous Actin Filaments
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2011.11.2035
  • 发表时间:
    2012-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Jun Fan;Shulu Feng;Marissa Saunders;Lanyuan Lu;Gregory Voth
  • 通讯作者:
    Gregory Voth

Gregory Voth的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Gregory Voth', 18)}}的其他基金

Frontiers of Coarse-graining
粗粒度的前沿
  • 批准号:
    2102677
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RAPID: Data-driven Multiscale Integrative Model of the Coronavirus Virion
RAPID:数据驱动的冠状病毒病毒体多尺度综合模型
  • 批准号:
    2029092
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Molecular and Coarse-Grained Simulations of Biomolecular Processes at the Petascale
千万亿级生物分子过程的分子和粗粒度模拟
  • 批准号:
    1811600
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Frontiers of Coarse-graining
粗粒度的前沿
  • 批准号:
    1465248
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Ultra-Coarse-Grained Simulations of Biomolecular Processes at the Petascale
千万亿级生物分子过程的超粗粒度模拟
  • 批准号:
    1440027
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Coarse-Graining in Quantum Mechanics
量子力学的粗粒度
  • 批准号:
    1214087
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Petascale Multiscale Simulations of Biomolecular Systems
生物分子系统的千万亿次多尺度模拟
  • 批准号:
    1036184
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Center for Multiscale Theory and Simulation
多尺度理论与模拟中心
  • 批准号:
    1136709
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRC: Connecting Biology with Chemistry through Multiscale Theory and Computer Simulation
CRC:通过多尺度理论和计算机模拟将生物学与化学联系起来
  • 批准号:
    1047323
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Fundamental Studies of Solvation and Transport Phenomena in Liquids
液体中溶剂化和输运现象的基础研究
  • 批准号:
    1036464
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

化脓性链球菌分泌性酯酶Sse抑制LC3相关吞噬促其侵袭的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
太阳能电池Cu2ZnSn(SSe)4/CdS界面过渡层结构模拟及缺陷态消除研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
掺杂实现Cu2ZnSn(SSe)4吸收层表层稳定弱n型特性的第一性原理研究
  • 批准号:
    12004100
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于SSE的航空信息系统信息安全保障评价指标体系的研究
  • 批准号:
    60776808
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目

相似海外基金

異常検知手法と大気ノイズ補正を併用したInSAR時系列による未知のSSE検出手法の確立
利用异常检测方法和大气噪声校正建立利用InSAR时间序列的未知SSE检测方法
  • 批准号:
    24K07168
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A study on vibration theory for defect detection by acoustic excitation using SSE analysis
基于SSE分析的声激励缺陷检测振动理论研究
  • 批准号:
    23K03995
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Study on defect detection by spatial spectral entropy (SSE) and healthy part evaluation for noncontact acoustic inspection
非接触声学检测中空间谱熵(SSE)缺陷检测和健康部位评估研究
  • 批准号:
    19K04414
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Numerical simulations of earthquake and SSE triggering by dynamic stress changes
动态应力变化引发地震和SSE的数值模拟
  • 批准号:
    18K03775
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
NSCI: SI2-SSE: An Extensible Model to Support Scalable Checkpoint-Restart for DMTCP Across Multiple Disciplines
NSCI:SI2-SSE:支持跨多个学科的 DMTCP 可扩展检查点重启的可扩展模型
  • 批准号:
    1740218
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SI2-SSE: GenApp - A Transformative Generalized Application Cyberinfrastructure
SI2-SSE:GenApp - 变革性通用应用程序网络基础设施
  • 批准号:
    1912444
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SI2-SSE: A parallel computing framework for large-scale real-space and real-time TDDFT excited-states calculations
SI2-SSE:大规模实空间和实时 TDDFT 激发态计算的并行计算框架
  • 批准号:
    1739423
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SI2-SSE: WRENCH: A Simulation Workbench for Scientific Worflow Users, Developers, and Researchers
协作研究:SI2-SSE:WRENCH:面向科学 Worflow 用户、开发人员和研究人员的模拟工作台
  • 批准号:
    1642369
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SI2-SSE: Entangled Quantum Dynamics in Closed and Open Systems, an Open Source Software Package for Quantum Simulator Development and Exploration of Synthetic Quantum Matter
SI2-SSE:封闭和开放系统中的纠缠量子动力学,用于量子模拟器开发和合成量子物质探索的开源软件包
  • 批准号:
    1740130
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SI2-SSE: Collaborative Research: Integrated Tools for DNA Nanostructure Design and Simulation
SI2-SSE:合作研究:DNA 纳米结构设计和模拟的集成工具
  • 批准号:
    1740212
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了