МПМК
 Логотип МПМК | |
| Оригинальный автор(ы) | Джон Белоф (в настоящее время в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса ), Команда разработчиков MPMC, Университет Южной Флориды |
|---|---|
| Разработчик(и) | Университет Южной Флориды |
| Первоначальный выпуск | 2007 г |
| Репозиторий | |
| Написано в | С , С++ |
| Операционная система | Linux , macOS , все Unix |
| Платформа | ИА-32 , x86-64 , NVIDIA CUDA |
| Доступно в | Английский |
| Тип | Монте-Карло Моделирование |
| Лицензия | Лицензия GPL 3 |
| Веб-сайт | код  |
Массивно-параллельный Монте-Карло ( MPMC ) — это пакет методов Монте-Карло, в первую очередь предназначенный для моделирования жидкостей, молекулярных интерфейсов и функционализированных наноразмерных материалов. Первоначально он был разработан Джоном Белофом и в настоящее время поддерживается группой исследователей на факультете химии. [1] и Центр исследования материалов SMMARTT [2] в Университете Южной Флориды . [3] MPMC применялся для решения задач научных исследований наноматериалов для чистой энергетики , связывания углерода и молекулярного обнаружения. Разработанный для эффективной работы на самых мощных суперкомпьютерных платформах, MPMC может масштабироваться до чрезвычайно большого количества процессоров или графических процессоров (с поддержкой NVidia ). от CUDA архитектуры [4] ). С 2012 года MPMC выпускается как проект программного обеспечения с открытым исходным кодом под лицензией GNU General Public License (GPL) версии 3, а репозиторий размещен на GitHub .
История
[ редактировать ]MPMC был первоначально написан Джоном Белофом (тогда работавшим в Университете Южной Флориды) в 2007 году для применения в разработке наноматериалов для хранения водорода. [5] С тех пор MPMC был выпущен как проект с открытым исходным кодом и был расширен за счет включения ряда методов моделирования, имеющих отношение к статистической физике. В настоящее время код поддерживается группой исследователей (Кристиан Чиосе, Кейт Маклафлин, Брант Тюдор, Адам Хоган и Брайан Спейс) на факультете химии и в Центре исследования материалов SMMARTT Университета Южной Флориды .
Функции
[ редактировать ]MPMC оптимизирован для исследования наноразмерных интерфейсов. MPMC поддерживает моделирование систем Кулона и Леннарда-Джонса, поляризации многих тел, [6] связанный диполь Ван-дер-Ваальса, [7] квантовая вращательная статистика, [8] полуклассические квантовые эффекты, методы отбора проб повышенной важности, относящиеся к жидкостям, и многочисленные инструменты для разработки межмолекулярных потенциалов. [9] [10] [11] [12] Код предназначен для эффективной работы на высокопроизводительных вычислительных ресурсах, включая сеть некоторых из самых мощных суперкомпьютеров в мире, доступных в рамках поддерживаемого Национальным научным фондом . проекта Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE), [13] [14]
Приложения
[ редактировать ]MPMC применялся для решения научных задач по поиску наноматериалов для применения в чистой энергетике. [15] улавливание и секвестрация углекислого газа, [16] разработка индивидуальных металлоорганических материалов для обнаружения химического оружия, [17] и квантовые эффекты в криогенном водороде для движения космических кораблей. [18] Также смоделированы и опубликованы твердые, жидкие, сверхкритические и газообразные состояния вещества азота ( N 2 ). [11] и диоксид углерода (CO 2 ). [12]
См. также
[ редактировать ]
- Статистическая физика
- Метод Монте-Карло в статистической физике
- Алгоритм Метрополиса – Гастингса
- Имитация отжига
- Прямое моделирование Монте-Карло
- Динамический метод Монте-Карло
- Кинетический Монте-Карло
- Список программного обеспечения для молекулярного моделирования Монте-Карло
- Сравнение программного обеспечения для моделирования молекулярной механики
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Университет Южной Флориды, химический факультет
- ^ Университет Южной Флориды, Центр исследования материалов SMMARTT
- ^ «МПМК» . Гитхаб. 9 апреля 2015 года . Проверено 9 апреля 2015 г.
- ^ Брант Тюдор; Брайан Спейс (2013). «Решение проблемы поляризации многих тел на графических процессорах: приложение к MOF» . Журнал образования в области вычислительной техники . 4 (1): 30–34. дои : 10.22369/issn.2153-4136/4/1/5 .
- ^ Белоф, Джонатан Л., Авраам С. Стерн, Мохамед Эддауди и Брайан Спейс (2007). «О механизме хранения водорода в металлоорганическом каркасном материале». Журнал Американского химического общества . 129 (49): 15202–15210. дои : 10.1021/ja0737164 . ПМИД 17999501 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кейт Маклафлин; Кристиан Р. Чиосе; Тони Фам; Джонатан Л. Белоф; Брайан Спейс (2013). «Эффективный расчет электростатики, индуцированной многими телами, в молекулярных системах». Журнал химической физики . 139 (18): 184112. Бибкод : 2013ЖЧФ.139р4112М . дои : 10.1063/1.4829144 . ПМИД 24320259 .
- ^ Кейт Маклафлин; Кристиан Р. Чиосе; Джонатан Л. Белоф; Брайан Спейс (2012). «Молекулярный потенциал H2 для гетерогенного моделирования, включая поляризацию и многочастичные взаимодействия Ван-дер-Ваальса». Журнал химической физики . 136 (19): 194302. Бибкод : 2012JChPh.136s4302M . дои : 10.1063/1.4717705 . ПМИД 22612090 .
- ^ Тони Фам; Кэтрин А. Форрест; Адам Хоган; Кейт Маклафлин; Джонатан Л. Белоф; Юрген Эккерт; Брайан Спейс (2014). «Моделирование сорбции водорода в rht-MOF-1: идентификация мест связывания посредством расчетов явной поляризации и квантового вращения». Журнал химии материалов А. 2 (7): 2088–2100. дои : 10.1039/C3TA14591C .
- ^ Джонатан Л. Белоф; Авраам С. Стерн и Брайан Спейс (2008). «Точный и переносимый потенциал межмолекулярного двухатомного водорода для моделирования конденсированной фазы». Журнал химической теории и вычислений . 4 (8): 1332–1337. дои : 10.1021/ct800155q . ПМИД 26631708 .
- ^ Кейт Маклафлин; Кристиан Р. Чиосе; Джонатан Л. Белоф и Брайан Спейс (2012). «Молекулярный потенциал H2 для гетерогенного моделирования, включая поляризацию и многочастичные взаимодействия Ван-дер-Ваальса». Журнал химической физики . 136 (19): 194302. Бибкод : 2012JChPh.136s4302M . дои : 10.1063/1.4717705 . ПМИД 22612090 .
- ^ Перейти обратно: а б Кристиан Р. Чиосе; Кейт Маклафлин; Джонатан Л. Белоф и Брайан Спейс (2013). «Поляризуемый и переносимый потенциал PHAST N2 для использования при моделировании материалов». Журнал химической теории и вычислений . 9 (12): 5550–5557. дои : 10.1021/ct400526a . ПМИД 26592288 .
- ^ Перейти обратно: а б Эшли Л. Маллен; Тони Фам; Кэтрин А. Форрест; Кристиан Р. Чиосе; Кейт Маклафлин и Брайан Спейс (2013). «Поляризуемый и переносимый потенциал CO2 PHAST для моделирования материалов». Журнал химической теории и вычислений . 9 (12): 5421–5429. дои : 10.1021/ct400549q . ПМИД 26592280 .
- ^ XSED
- ^ https://www.xsede.org/documents/10157/169907/X13_highlights.pdf . [ только URL-адрес PDF ]
- ^ Джонатан Л. Белоф, Авраам С. Стерн и Брайан Спейс (2009). «Прогнозирующая модель сорбции водорода металлоорганическими материалами». Журнал физической химии C. 113 (21): 9316–9320. дои : 10.1021/jp901988e .
- ^ Тони Фам; Кэтрин А. Форрест; Кейт Маклафлин; Брант Тюдор; Патрик Ньюджент; Адам Хоган; Эшли Маллен; Кристиан Р. Чиосе; Майкл Дж. Заворотко; Брайан Спейс (2013). «Теоретические исследования сорбции CO2 и H2 во взаимопроникающем металлоорганическом материале с квадратными столбиками». Журнал физической химии C. 117 (19): 9970–9982. дои : 10.1021/jp402764s .
- ^ Уильям А. Маза; Карисса М. Ветромайл; Чунгсик Ким; Сюэ Сюй; X. Питер Чжан и Рэнди В. Ларсен (2013). «Спектроскопическое исследование нековалентной ассоциации имитатора нервно-паралитического агента диизопропилметилфосфоната (ДИМП) с порфиринами цинка (II)». Журнал физической химии А. 117 (44): 11308–11315. Бибкод : 2013JPCA..11711308M . дои : 10.1021/jp405976h . ПМИД 24093669 .
- ^ Дэвид Л. Блок и Али Т-Райси (февраль 2009 г.). Отчет НАСА: Исследования водорода в университетах Флориды (PDF) (Отчет). НАСА. НАСА/CR2009-215441.