RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Импакт-фактор
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Матем. моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Матем. моделирование, 2011, том 23, номер 10, страницы 133–156 (Mi mm3170)  

Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)

Моделирование микромеханики на графических процессорах с использованием динамики Ланжевена

А. А. Жмуров, В. А. Барсегов, С. В. Трифонов, Я. А. Холодов, А. С. Холодов

Московский физико-технический институт

Аннотация: Поскольку основные биологические процессы, такие как сворачивание белка и механическая денатурация белка, происходят на достаточно длинном временном интервале (от микросекунды до секунды), теоретическое моделирование поведения биомолекул в реальных физиологических условиях представляет собой сложную задачу даже для распределенных вычислительных систем. За последние несколько лет графические процессоры (ГП) эволюционировали в альтернативную традиционным центральным процессорам (ЦП) вычислительную платформу. Благодаря тому, что современные ГП могут обеспечить несравнимо высокую (относительно ЦП) вычислительную мощность, они сейчас используются в широком спектре научных приложений. Используя упрощённую модель самоорганизующегося полимера (Self Organized Polymer, SOP), мы разработали и протестировали программную реализацию моделирования механического поведения белков с использованием динамики Ланжевена на базе ГП (программа SOP–GPU), в которой все вычислительные шаги алгоритма были перенесены на ГП. Параллельное вычисление сил взаимодействия частиц было реализовано двумя различными способами: распараллеливанием по частицам и по взаимодействующим парам частиц. Эффективное использование текстурного кэша и аппаратного ускорения математических функций позволило добиться 90-кратного ускорения по сравнению с оптимизированной версией той же программы для ЦП. Мы оценили вычислительную производительность программной реализации SOP–GPU, то есть время выполнения программы и загрузку памяти, выполняя расчёты для небольших белков, длинных белковых волокон и больших белковых комплексов. Разработанную реализацию программы SOP–GPU можно использовать для теоретического исследования механических свойств больших белковых систем и для получения профилей растяжения и сжатия в экспериментальных условиях приложения силы. Программа также может быть использована для прямого сопоставления результатов экспериментов на единичных молекулах in vitro и in silico.

Ключевые слова: графические процессоры, моделирование поведения белковых систем, модель самоорганизующегося полимера, динамика Ланжевена, программа SOP–GPU

Полный текст: PDF файл (673 kB)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Англоязычная версия:
Mathematical Models and Computer Simulations, 2012, 4:3, 272–287

Реферативные базы данных:

Тип публикации: Статья
УДК: 519.672-519.674
Поступила в редакцию: 29.03.2011

Образец цитирования: А. А. Жмуров, В. А. Барсегов, С. В. Трифонов, Я. А. Холодов, А. С. Холодов, “Моделирование микромеханики на графических процессорах с использованием динамики Ланжевена”, Матем. моделирование, 23:10 (2011), 133–156; Math. Models Comput. Simul., 4:3 (2012), 272–287

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{ZhmBarTri11}
\by А.~А.~Жмуров, В.~А.~Барсегов, С.~В.~Трифонов, Я.~А.~Холодов, А.~С.~Холодов
\paper Моделирование микромеханики на графических процессорах с~использованием динамики Ланжевена
\jour Матем. моделирование
\yr 2011
\vol 23
\issue 10
\pages 133--156
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/mm3170}
\mathscinet{http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2964349}
\transl
\jour Math. Models Comput. Simul.
\yr 2012
\vol 4
\issue 3
\pages 272--287
\crossref{https://doi.org/10.1134/S2070048212030106}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-84928982318}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/mm3170
  • http://mi.mathnet.ru/rus/mm/v23/i10/p133

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles

    Эта публикация цитируется в следующих статьяx:
    1. А. А. Жмуров, А. Е. Алексеенко, В. А. Барсегов, О. Г. Кононова, Я. А. Холодов, “Фазовый переход от $\alpha$-спиралей к $\beta$-листам в суперспиралях фибриллярных белков”, Компьютерные исследования и моделирование, 5:4 (2013), 705–725  mathnet  crossref
  • Математическое моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:403
    Полный текст:134
    Литература:40
    Первая стр.:10
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020