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重新访问和并行化SHAKE。 (英语) Zbl 1096.82004号

考虑了一种广泛使用的带约束的分子动力学轨迹计算方法。这种方法称为SHAKE。提出了一种并行运行SHAKE的算法。动力学由牛顿方程给出\[M\ddot{X}=-\nabla U-\sum_l\lambda_l\nabla\sigma_l,\]其中,\(M)是质量矩阵,\(X)是坐标向量,\(U)是势,\(nabla\sigma_l)是约束力,\(lambda_l\)是拉格朗日乘子,必须根据约束确定。在Verlet算法中,该运动方程通过在每个积分时间步长\(\Delta t\)之后更新坐标和速度的规则来表示。此外,在每个时间步中,需要迭代求解\(\lambda_l\)的方程。作者对已知的SHAKE算法进行了几处修改,使其适用于并行计算。特别是,它包括通过共轭梯度最小化求解稀疏矩阵的线性方程组,以及减少难以并行化的计算的一些含义。开发的并行算法精确地再现了串行算法。所考虑的数值示例提供了良好的负载平衡,并且仅受通信时间的限制。

MSC公司:

82-08 计算方法(统计力学)(MSC2010)

软件:

名称2莫尔
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全文: 内政部

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