2005 Fiscal Year Annual Research Report
大規模分散処理に適したマルチ分子オブジェクト法による分子計算技術の研究
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17300094
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
後藤 仁志 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60282042)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関野 秀男 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40335104)
墨 智成 豊橋技術科学大学, 大学院工学研究科, 助手 (40345955)
市川 周一 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (70262855)
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| Keywords | 計算化学 / 分子性結晶シミュレーション / 結晶多形 / フラグメント分子軌道法 / 溶媒誘起対ポテンシャル / 高分子鎖有効ハミルトニアン / 並列分散処理技術 / 不均一クラスタ |
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| Research Abstract |
本研究は大きく分けて(1)マルチ分子オブジェクト法のための分子計算プラットフォームの構築、(2)階層化分子シミュレーションのための分子計算技術の開発、(3)不均一計算タスクの負荷分散アルゴリズムの開発、の3つの部分からなる。それぞれに関する研究実績の概要を以下に示す。
(1)では、分子オブジェクト法による分子計算を確立するための最初の段階である結晶計算システムを、ほぼ完成させた。典型的な分子性結晶をサンプルとして検証を行ったところ、ジカルボン酸系の結晶多形と配座異性体の関係を考察することができた。また、計算精度をさらに高めるため、電荷平衡法を導入した分子計算ポテンシャルの改良を行うと伴に、既往の計算法を用いた応用計算を行い、その一部について論文発表を行った。
(2)では、並列フラグメント分子軌道計算法の改良を行うと伴に、溶媒和された高分子鎖の有効ハミルトニアンの下でブラウニアン動力学シミュレーションを行う手法を開発した。また、溶媒中での高分子シミュレーションの問題点を解決するため、密度汎関数近似に基づく溶媒誘起対ポテンシャルを提案した。
(3)では、演算性能が不均一なヘテロ分散計算環境において複数の計算タスクを効率的に処理するための基本アルゴリズムを構築し、検証を行った。HPL(High Performance Linpack)だけでなく、広範囲のベンチマークプログラムを用いた検証では、新たに提案したモデルが、従来の実行時間予測モデルよりも広範囲に適応できることを確認した。
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