D 2009

FastGrid -- The Accelerated AutoGrid Potential Maps Generation for Molecular Docking

OLŠÁK, Marek; Jiří FILIPOVIČ a Martin PROKOP

Základní údaje

Originální název

FastGrid -- The Accelerated AutoGrid Potential Maps Generation for Molecular Docking

Název česky

FastGrid -- FastGrid -- akcelerovaný výpočet potenciálových map pro molekulový docking

Autoři

Vydání

Brno, Czech Republic, MEMICS 2009: Fifth Doctoral Workshop on Mathematical and Engineering Methods in Computer Science, od s. 160-167, 8 s. 2009

Nakladatel

Masaryk University and Technical University of Brno

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/09:00037320

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISBN

978-80-87342-04-6

Klíčová slova česky

molekulový docking; autogrid; autodock; akcelerace; GPU; vysoce náročné výpočty

Klíčová slova anglicky

molecular docking; autogrid; autodock; acceleration; GPU; high performance computing

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 11. 2009 11:21, doc. RNDr. Jiří Filipovič, Ph.D.

Anotace

V originále

The AutoDock suite is widely used molecular docking software consisting of two main programs -- AutoGrid for precomputation of potential grid maps and AutoDock for docking into potential grid maps. In this paper, the acceleration of potential maps generation based on AutoGrid and its implementation called FastGrid is presented. The most computationally expensive algorithms are accelerated using GPU, the rest of algorithms run on CPU with asymptotically lower time complexity that has been obtained using more sophisticated data structures than in the original AutoGrid code. Moreover, the CPU implementation is parallelized to fully exploit computational power of machines that are equipped with more CPU cores than GPUs. Our implementation outperforms the original AutoGrid more than $400\times$ for large, but quite common molecules and sufficiently large grids.

Česky

Balík AutoDock, široce používaný software pro molekulový docking, je složen ze dvou programů -- AutoGridu pro předvýpočet potenciálových map a AutoDocku pro dokování do těchto map. V tomto článku je prezentována akcelerace generování potenciálových map založená na AutoGridu a její implementace nazvaná FastGrid. Nejvýce časově náročné algoritmy jsou akcelerovány s použitím GPU, zbytek algoritmů běží na CPU v nižší časové složitosti, které bylo dosaženo použitím více sofistikovaných datových struktur, než v originálním AutoGridu. CPU implementace je také paralelizována, aby plně využila výpočetní sílu strojů majících více CPU jader než GPU procesorů. Výkon načí implementace překoná originální AutoGrid více než 400x pro velké, avšak poměrně obvyklé molekuly a dostatečně velké mřížky potenciálových map.

Návaznosti

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
MSM0021622419, záměr
Název: Vysoce paralelní a distribuované výpočetní systémy
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Vysoce paralelní a distribuované výpočetní systémy