超並列計算機上での生体分子の分子動力学法シミュレーションにおける動的負荷分散法
大规模并行计算机上生物分子分子动力学模拟的动态负载平衡方法
基本信息
- 批准号:13780215
- 负责人:
- 金额:$ 1.09万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
今年度は、空間中での原子・分子の分布が希薄かつ不均一な状態での分子動力学法の高速実装法について引き続き研究を行った。これまで良く使われてきた実装法は、分子を同数だけプロセッサ要素に割り当てる分子分割法と、シミュレーション空間を分割してプロセッサ要素に割り当てる領域分割法である。しかし、空間中での原子・分子の分布が希薄かつ不均一な状態ではそのどちらも一長一短であり、高速実行が困難であった。そこで、領域分割法をベースにして分割小領域を間接的に使って分子分割法に似たプログラム構造を持つハイブリッド実装法を提案し、性能評価を行った。その結果、ハイブリッド実装法では、空間中での原子・分子の分布が変動した場合の実行時間の変動を領域分割法よりも小さくできることがわかった。蛋白質の構造を調べる別なアプローチとしては、蛋白質をアミノ酸環基の1次元配列とみなし、すでに立体構造が分かっている蛋白質と未知の蛋白質のアミノ酸残基列を比較して3次元構造を予測するアプローチもある。今年度は3次元構造予測プログラムの一つであるFASTAの並列化を検討した。既存の並列化バージョンの性能評価を行った結果、FASTA実行開始時のデータ分配が実行時間を増加させることがわかった。そこで、データ分配部分を並列化して性能評価を行った結果、FASTA実行開始部分を高速化することができた。さらに今年度は、立体型のスクリーンに画像表示することで、あたかも中にいるような視覚効果が得られる没入型3次元仮想現実体感システムCAVEを利用した可視化を行った。大規模シミュレーション結果は大量のデータであるため、得られた結果を直観的に把握するための可視化が重要である。今年度の段階では論文発表には至っていないが、来年度以降も継続して研究を行い、さらに発展させる予定である。
Our は "で in the space, の distribution of atoms, molecules の が when thin か つ heterogeneity な state で の molecular dynamics method の high-speed be acceptable に つ い て lead き 続 き を line っ た. Good こ れ ま で く make わ れ て き た be acceptable は, molecular を with several だ け プ ロ セ ッ に cut り サ elements when て る molecular と segmentation method, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン space を segmentation し て プ ロ セ ッ サ elements に cut り when て る domain segmentation で あ る. で し か し, the space distribution が の の atoms, molecules and thin か つ heterogeneity な state で は そ の ど ち ら も a long a short で あ り, high-speed line be が difficult で あ っ た. そ こ で, domain segmentation を ベ ー ス に し て segmentation を indirect に make small field っ て molecular segmentation に like た プ ロ グ ラ ム tectonic を hold つ ハ イ ブ リ ッ ド be acceptable を proposal し, performance evaluation of 価 を line っ た. そ の results, ハ イ ブ リ ッ ド be acceptable で は, space で の distribution of atoms, molecules の が - move し た occasions の line be time の - dynamic segmentation を field よ り も small さ く で き る こ と が わ か っ た. Protein の tectonic を adjustable べ る don't な ア プ ロ ー チ と し て は, protein を ア ミ ノ acid ring base の 1 tselischeva column と み な し, す で に three-dimensional structure が points か っ て い る proteins と unknown の の ア ミ ノ acid residues column を compare し て を 3 dimensional structure be す る ア プ ロ ー チ も あ る. This year, the <s:1> three-dimensional structure pre-test プログラム <s:1> であるFASTA <s:1> parallelization を検 discussion た. Tied for the existing の バ ー ジ ョ ン の performance evaluation 価 を line っ た results, FASTA be at the beginning of the line の デ ー が タ distribution line be time を raised さ せ る こ と が わ か っ た. そ こ で, デ ー タ tied for the assigned part を し て performance evaluation 価 を line っ た results, FASTA be beginning of a line high speed を す る こ と が で き た. さ ら に our は ", a multiple-layered の ス ク リ ー ン に portrait said す る こ と で, あ た か も in に い る よ う な apparent 覚 fruit comes unseen が ら れ る type into three yuan 仮 want to now be body feeling シ ス テ ム CAVE を using し た line visualization を っ た. Large-scale シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results は large の デ ー タ で あ る た め, ら れ た results を straight 観 に grasp す る た め の visual が important で あ る. Our の Duan Jie で は paper 発 table に は to っ て い な い が, annual to drop も 継 続 し て research を い, さ ら に 発 exhibition さ せ る designated で あ る.
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
林 亮子, 樋渡 保秋, 堀口 進: "希薄系における短距離分子動力学法シミュレーションの実装手法"情報処理学会研究報告2002-HPC-90に発表予定. (2002)
Ryoko Hayashi、Yasuaki Hiwatari、Susumu Horiguchi:“稀释系统中短程分子动力学模拟的实现方法” 计划在日本信息处理学会研究报告 2002-HPC-90 (2002) 上发表。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Akihiro Matsushima, Ryoko Hayashi, Susumu Horiguchi: "Performance Improvement of MPI-FASTA on a Parallel Computer IBM/SP"Proc. of the Third International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies. 33-37 (2002)
Akihiro Matsushima、Ryoko Hayashi、Susumu Horiguchi:“并行计算机 IBM/SP 上 MPI-FASTA 的性能改进”Proc。
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林 亮子其他文献
分散処理とデータ処理技術を利用した分子設計システム
采用分布式处理和数据处理技术的分子设计系统
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
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- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
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S. Mizuno;K. Takai;M. Ueda;R. Takaki;林亮子;林 亮子 - 通讯作者:
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- 影响因子:0
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堀口 進
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分散的隐藏文件系统
- DOI:
- 发表时间:
2004 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
林 亮子;井口 寧;川添 良幸;堀口 進;HIOKI Hirohisa - 通讯作者:
HIOKI Hirohisa
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