J 2006

Optimized and parallelized implementation of the electronegativity equalization method and the atom-bond electronegativity equalization method

SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ, Radka a Jaroslav KOČA

Základní údaje

Originální název

Optimized and parallelized implementation of the electronegativity equalization method and the atom-bond electronegativity equalization method

Název česky

Implementace, optimalizace a paralelizace metod EEM a ABEEM

Autoři

SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ, Radka (203 Česká republika) a Jaroslav KOČA (203 Česká republika, garant)

Vydání

J Comput Chem, 2006, 0192-8651

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10403 Physical chemistry

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 4.893

Kód RIV

RIV/00216224:14310/06:00015735

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000234932000015

Klíčová slova anglicky

charge distribution; electronegativity equalization method; atom-bond electronegativity equalization method; optimization; parallelization; parallel virtual machine

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 14. 2. 2007 15:18, prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc.

Anotace

V originále

The most common way to calculate charge distribution in a molecule is ab inifio quantum mechanics (QM). Some faster alternatives to QM have also been developed, the so-called "equalization methods" EEM and ABEEM, which are based on DFT. We have implemented and optimized the EEM and ABEEM methods and created the EEM SOLVER and ABEEM SOLVER programs. It has been found that the most time-consuming part of equalization methods is the reduction of the matrix belonging to the equation system generated by the method. Therefore, for both methods this part was replaced by the parallel algorithm WIRS and implemented within the PVM environment. The parallelized versions of the programs EEM SOLVER and ABEEM SOLVER showed promising results, especially on a single computer with several processors (compact PVM).

Česky

Nejčastěji používanými metodami pro výpočet náboje atomů v rámci molekuly jsou ab-initio kvantově mechanické metody. V nedávné době byly vyvinuty rychlejší metody pro výpočet náboje - eqalizační metody EEM (electronegativity equalization method) a ABEEM (atom-bond electronegativity equalization method), které jsou založeny na DFT. V této práci byly metody EEM a ABEEM implementovány a optimalizovány, přičemž byly vytvořeny programy EEM SOLVER a ABEEM SOLVER. Tyto programy byly otestovány a bylo ověřeno, že jejich výsledky dosahují požadované přesnosti a že jsou výrazně rychlejší než ab-initio metody. Bylo zjištěno, že nejvíce časově náročnou částí equalizačních metod je redukce matice soustavy rovnic, vygenerované při výpočtu. Z tohoto důvodu byla uvedená část algoritmu nahrazena paralelním algoritmem a implementována pomocí PVM (parallel virtual machine). Paralelní verze programů EEM SOLVER a ABEEM SOLVER vykazují výrazné zefektivnění, speciálně při použití víceprocesorového počítače.

Návaznosti

GD204/03/H016, projekt VaV
Název: Strukturní biofyzika makromolekul
Investor: Grantová agentura ČR, Strukturní biofyzika makromolekul
MSM0021622413, záměr
Název: Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím