МПМК
Бесплатный пакет программного обеспечения для моделирования
Массивно-параллельный Монте-Карло
Оригинальный автор(ы)Джон Белоф (в настоящее время работает в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса ),
группа разработчиков MPMC, Университет Южной Флориды
Разработчик(и)Университет Южной Флориды
Первоначальный выпуск2007 ; 17 лет назад ( 2007 )
Репозиторий
  • github.com/mpmccode/mpmc
Написано вС , С++
Операционная системаLinux , macOS , все Unix
ПлатформаIA-32 , x86-64 , NVidia CUDA
Доступно вАнглийский
ТипМоделирование Монте-Карло
ЛицензияЛицензия GPL 3
Веб-сайтcode.google.com/p/mpmc/ 

Massively Parallel Monte Carlo ( MPMC ) — это пакет методов Монте-Карло, в первую очередь предназначенный для моделирования жидкостей, молекулярных интерфейсов и функционализированных наноматериалов . Первоначально он был разработан Джоном Белофом и в настоящее время поддерживается группой исследователей из химического факультета [1] и исследовательского центра материалов SMMARTT [2] в Университете Южной Флориды . [3] MPMC применялся к научным исследованиям наноматериалов для чистой энергии , связывания углерода и молекулярного обнаружения. Разработанный для эффективной работы на самых мощных суперкомпьютерных платформах, MPMC может масштабироваться до чрезвычайно большого количества центральных процессоров или графических процессоров (с поддержкой архитектуры CUDA от NVidia [4] ). С 2012 года MPMC был выпущен как проект программного обеспечения с открытым исходным кодом под лицензией GNU General Public License (GPL) версии 3, а репозиторий размещен на GitHub .

История

MPMC был первоначально написан Джоном Белофом (тогда в Университете Южной Флориды) в 2007 году для приложений по разработке наноматериалов для хранения водорода. [5] С тех пор MPMC был выпущен как проект с открытым исходным кодом и был расширен, чтобы включить ряд методов моделирования, относящихся к статистической физике. В настоящее время код дополнительно поддерживается группой исследователей (Кристиан Чиос, Кит Маклафлин, Брант Тюдор, Адам Хоган и Брайан Спейс) на кафедре химии и в Центре исследований материалов SMMARTT в Университете Южной Флориды .

Функции

MPMC оптимизирован для изучения наномасштабных интерфейсов. MPMC поддерживает моделирование систем Кулона и Леннарда-Джонса, многочастичной поляризации, [6] связанных диполей Ван-дер-Ваальса, [7] квантовой вращательной статистики, [8] полуклассических квантовых эффектов, расширенных методов выборки по важности, относящихся к жидкостям, и многочисленных инструментов для разработки межмолекулярных потенциалов. [9] [10] [11] [12] Код разработан для эффективной работы на высокопроизводительных вычислительных ресурсах, включая сеть некоторых из самых мощных суперкомпьютеров в мире, предоставленных через поддерживаемый Национальным научным фондом проект Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE). [13] [14]

Приложения

MPMC применялся к научным задачам открытия наноматериалов для чистой энергетики [15], улавливания и секвестрации углекислого газа [16], разработки специальных металлоорганических материалов для обнаружения химического оружия [17] и квантовых эффектов в криогенном водороде для движения космических аппаратов. [18] Также были смоделированы и опубликованы твердое, жидкое, сверхкритическое и газообразное состояния вещества азота (N 2 ) [11] и углекислого газа (CO 2 ). [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Университет Южной Флориды, химический факультет
  2. ^ Университет Южной Флориды, Центр исследования материалов SMMARTT
  3. ^ "MPMC". GitHub. 9 апреля 2015 г. Получено 9 апреля 2015 г.
  4. ^ Брант Тюдор; Брайан Спейс (2013). «Решение проблемы поляризации многих тел на графических процессорах: применение к MOF». Журнал вычислительного научного образования . 4 (1): 30–34. doi : 10.22369/issn.2153-4136/4/1/5 .
  5. ^ Belof, Jonathan L., Abraham C. Stern, Mohamed Eddaoudi и Brian Space (2007). «О механизме хранения водорода в металлорганическом каркасном материале». Журнал Американского химического общества . 129 (49): 15202–15210. doi :10.1021/ja0737164. PMID  17999501.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Кит Маклафлин; Кристиан Р. Сиос; Тони Фам; Джонатан Л. Белоф; Брайан Спейс (2013). «Эффективный расчет электростатики, индуцированной многими телами, в молекулярных системах». Журнал химической физики . 139 (18): 184112. Bibcode : 2013JChPh.139r4112M. doi : 10.1063/1.4829144. PMID  24320259.
  7. ^ Кит Маклафлин; Кристиан Р. Сиос; Джонатан Л. Белоф; Брайан Спейс (2012). "Молекулярный потенциал H2 для гетерогенных симуляций, включая поляризацию и многочастичные ван-дер-ваальсовы взаимодействия". Журнал химической физики . 136 (19): 194302. Bibcode : 2012JChPh.136s4302M. doi : 10.1063/1.4717705. PMID  22612090.
  8. ^ Тони Фам; Кэтрин А. Форрест; Адам Хоган; Кит Маклафлин; Джонатан Л. Белоф; Юрген Экерт; Брайан Спейс (2014). «Моделирование сорбции водорода в rht-MOF-1: определение мест связывания с помощью расчетов явной поляризации и квантового вращения». Журнал химии материалов A. 2 ( 7): 2088–2100. doi :10.1039/C3TA14591C.
  9. ^ Jonathan L. Belof; Abraham C. Stern & Brian Space (2008). «Точный и переносимый межмолекулярный двухатомный водородный потенциал для моделирования конденсированной фазы». Journal of Chemical Theory and Computation . 4 (8): 1332–1337. doi :10.1021/ct800155q. PMID  26631708.
  10. ^ Кит Маклафлин; Кристиан Р. Сиос; Джонатан Л. Белоф и Брайан Спейс (2012). «Молекулярный потенциал H2 для гетерогенных симуляций, включая поляризацию и многочастичные взаимодействия Ван-дер-Ваальса». Журнал химической физики . 136 (19): 194302. Bibcode : 2012JChPh.136s4302M. doi : 10.1063/1.4717705. PMID  22612090.
  11. ^ ab Christian R. Cioce; Keith McLaughlin; Jonathan L. Belof & Brian Space (2013). «Поляризуемый и переносимый потенциал PHAST N2 для использования в моделировании материалов». Журнал химической теории и вычислений . 9 (12): 5550–5557. doi :10.1021/ct400526a. PMID  26592288.
  12. ^ ab Эшли Л. Маллен; Тони Фам; Кэтрин А. Форрест; Кристиан Р. Чиос; Кейт Маклафлин и Брайан Спейс (2013). «Поляризуемый и переносимый потенциал PHAST CO2 для моделирования материалов». Журнал химической теории и вычислений . 9 (12): 5421–5429. doi :10.1021/ct400549q. PMID  26592280.
  13. ^ XSEDE
  14. ^ https://www.xsede.org/documents/10157/169907/X13_highlights.pdf [ пустой URL-адрес PDF ]
  15. ^ Джонатан Л. Белоф, Авраам К. Стерн и Брайан Спейс (2009). «Прогностическая модель сорбции водорода для металлорганических материалов». Журнал физической химии C. 113 ( 21): 9316–9320. doi :10.1021/jp901988e.
  16. ^ Тони Фам; Кэтрин А. Форрест; Кит Маклафлин; Брант Тюдор; Патрик Нуджент; Адам Хоган; Эшли Маллен; Кристиан Р. Чиос; Майкл Дж. Заворотко; Брайан Спейс (2013). «Теоретические исследования сорбции CO2 и H2 в взаимопроникающем квадратно-столбчатом металл-органическом материале». Журнал физической химии C. 117 ( 19): 9970–9982. doi :10.1021/jp402764s.
  17. ^ Уильям А. Маза; Карисса М. Ветромайл; Чунгсик Ким; Сюэ Сю; X. Питер Чжан и Рэнди В. Ларсен (2013). «Спектроскопическое исследование нековалентной ассоциации имитатора нервно-паралитического агента диизопропилметилфосфоната (DIMP) с порфиринами цинка (II)». Журнал физической химии A. 117 ( 44): 11308–11315. Bibcode : 2013JPCA..11711308M. doi : 10.1021/jp405976h. PMID  24093669.
  18. ^ Дэвид Л. Блок и Али Т-Райсси (февраль 2009 г.). Отчет НАСА: Исследования водорода в университетах Флориды (PDF) (Отчет). НАСА. NASA/CR2009-215441.
  • Официальный сайт
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=MPMC&oldid=1157028523"