《帶電生物大分子相互作用預測的高性能算法研究》是依託清華大學，由王可擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：帶電生物大分子相互作用預測的高性能算法研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王可
- 項目類別：青年科學基金項目
- 批准號：60803019
- 申請代碼：F0204
- 負責人職稱：助理研究員
- 研究期限：2009-01-01 至 2011-12-31
- 支持經費：19（萬元）
項目摘要
帶電生物大分子的相互作用已成為生命科學、醫學以及物理學的研究熱點。雙電層密度泛函理論對帶電生物大分子的相互作用的預測準確性已被證明超過眾多傳統理論，但二維問題求解時該理論對計算能力和記憶體有巨大需求。本項目擬提出一套基於Jacobi-free Newton-GMRES方法求解二維雙電層密度泛函的高性能計算解決方案，分別從算法最佳化、並行求解以及硬體加速這三個層面來提高計算性能。其中，採用Lagrange乘子法處理電中性約束等約束條件。雙電層密度泛函理論涉及到的短程作用計算採用FFT算法進行加速，而靜電作用採用求解微分方程的方法降低計算複雜度。根據這兩種作用的計算分屬計算密集型和通信密集型的特點以及密度泛函中不同作用可疊加的性質，將算法異構性映射到CPU-GPU這一異構體系結構，通過最佳化CPU-GPU的負載平衡充分發揮硬體的性能。該方案使密度泛函預測帶電生物大分子同電荷吸引現象的成為可能。
