基于abeemσπ模型能量求解并行處理的研究

1、學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人承諾：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所取得的研究成果。論文中除特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含他人和其他機構(gòu)已經(jīng)撰寫或發(fā)表過的研究成果，其他同志的研究成果對本人的啟示和所提供的幫助，均已在論文中做了明確的聲明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名： 雕＆三壘學(xué)位論文版權(quán)的使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解遼寧師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，及學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交復(fù)印件或磁盤，允許論文被查閱和借閱。

2、本文授權(quán)遼寧師范大學(xué)，可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫并進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文，并且本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后使用本授權(quán)書。學(xué)位論文作者簽名：且趣厶蓬 指導(dǎo)教師簽名： 亟! ! 盔盤簽名日期： 勁【『年占月f 0 日遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要目前，分子動力學(xué)模擬是應(yīng)用前景最廣泛的計算大型復(fù)雜生物體系的方法之一。伴隨著分子力學(xué)模擬技術(shù)的的飛速發(fā)展

3、，分子動力學(xué)模擬技術(shù)應(yīng)用在許多生物大分子體系中，如水分子化合物、多肽化合物、多糖等。該技術(shù)使得多種大型復(fù)雜生物體系的多種物理化學(xué)性質(zhì)在計算時的準(zhǔn)確性都有大幅度提升。分子動力學(xué)模擬是將這些力場及牛頓運動力學(xué)原理通過計算機模擬而發(fā)展起來的一種新興的計算方法。動力學(xué)模擬的優(yōu)點在于為模擬環(huán)境中粒子的運動提供正確的理論根據(jù)，并可同時獲得系統(tǒng)的動力學(xué)及其它的統(tǒng)計資料；模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性較高，普遍的適用于多種系統(tǒng)及各種特性的研討中。本文給出了力場中能量

4、求解并行化的設(shè)計和實現(xiàn)方法。其主要工作有：1 對A B E E M o T r 力場模型中能量求解的串行程序代碼進行分析。A B E E M o n 生物大分子體系模型力場中能量的求解，即求體系中所有原子、o 鍵、孤對電子、Ⅱ鍵位點之間的能量之和。原程序中求解能量項采用串行的嵌套多層迭代來實現(xiàn)，這種方法求解大分子體系的能量作用項時需要很長時間，使研究問題的效率有所降低。2 針對大分子體系下能量求解的弊端，提出了針對A B E E M o

5、 兀力場模型并行化的處理方案。將M P I + O p e n M P 混合并行方法應(yīng)用到A B E E M o n 生物大分子體系力場模型中，并成功地實現(xiàn)了A B E E M 0 7 【力場模型中所有能量項的并行求解。3 通過分析比較O p e n M P 的幾種調(diào)度策略，將不同的調(diào)度策略應(yīng)用到能量求解的并行化程序中。實驗證明，采用不同的調(diào)度策略，程序的并行性能也不相同。成功的找到了一種適合A B E E M o ，t 生物大分子體系

6、模型力場中能量求解的調(diào)度策略，縮短了并行程序執(zhí)行時間。4 引入了I n t e lT h r e a d C h e c k e r 線程檢查工具，并對采用M P I + O p e n M P 混合并行程序進行線程檢查，消除采用多核平臺并行化所造成的數(shù)據(jù)競爭和死鎖，避免了因為數(shù)據(jù)競爭和死鎖所引起的計算結(jié)果不準(zhǔn)確和效率低等問題。關(guān)鍵詞：并行計算；多線程；M P I ；0 p e n M P ；T h r e a d —c h e c k