抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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SCELibは,単一中心展開(SCE)法を実装し,荷電発射体(電子または陽電子)と標的分子系の間の分子電子密度と相互作用ポテンシャルを記述する計算機プログラムである。最初のバージョン(CPC Catalog識別子ADMG_v1_0)を2000年にCPCプログラムライブラリに提出し,バージョン2.0(ADMG_v2_0)を2004年に提出し,バージョン3.0(ADMG_v3_0)を2009年に提出した。ここでは,より大きな分子系を扱う能力の著しい増強を目的として,以前のバージョンに関して追加の特徴を示す新しい放出4.0を発表する。SCELib4.0において,スクリーニングされた核ポテンシャルに基づく自動Rグリッド発生器を実装した。R発生器をパラメトリックθと結合することにより,角度格子のφ定義,一つは,ヌクレオチドとDNAフラグメントのような大きい系の分子形状に最も良く従う三次元格子を定義することができる。サポートされたアーキテクチャのリストを更新し,NVIDIA GPUに基づくv3.0からハイブリッドプラットフォームに既にポートされたコードを,二重精度計算で完全にポートし,LinuxまたはMicrosoft Windowsオペレーティングシステムの下でMPIと並列化した。新しいコードの結果としてのベンチマークを詳細に議論し,現在のところ,これまでにシミュレーションされた最大のシステムであるシチジンモノリン酸(CMP)のようなシステムに関する性能試験を示した。プログラムTitle:SCELib4.0プログラムは,GPLv3プログラミング言語:C Externalルーチン/ライブラリ:CUDAライブラリ,SDKとToolkit V4.2/9.0(逆互換性v3.2),(C)BLASライブラリ,OpenMPI1.6+。以前のバージョン:F.A.GianturcoとN.Sanna,Comp.同誌,128139(2000)。N.SannaとG.Morelli,Comp.同誌,16251(2004).N.Sanna,I.BaccarelliとG.Morelli,Comp.同誌,1802544(2009)。新しいバージョンは以前のバージョンを重ね合わせる。問題のYES自然性:このセットのコードにおいて,効率的な手順を実行して,単一中心展開(SCE)近似内の多原子分子系の波動関数と関連する分子特性を記述した。得られたSCE波動関数,電子密度,静電及び相関/分極ポテンシャルは,電子分子散乱計算,量子化学研究,バイオモデリング及び薬物設計のような幅広い応用に使用できる。Gauss型Orbital(GTO)の線形結合に基づく任意形状の分子に対する多中心Hartree-Fock解を,θ,φ角座標上のGauss-Legendre/Chebyshev求積法により,単一中心上に拡張した。得られたSCE数値波動関数を用いて,一粒子電子密度,静電ポテンシャルおよび衝突電子により誘起される相関/分極ポテンシャルに対する二つの異なるモデルを計算した。これらは,主要な双極子分極率に対して正しい漸近挙動をもつ。新しいバージョンに対する理由:SCELibの現在の放出は,理論的および技術的進歩により以前のバージョンに関するより大きな分子システムを研究することを可能にし,R,θ,φグリッドの自動生成の最初の実装および非制限大規模多コアコンピューティングシステム上のMPIによる全パッケージの完全二重精度計算並列実装を可能にした。SCELib Version 3.0に関して追加された主要な特徴は以下の通りである:1)任意の化学システムの分子形状を正確に考慮するために,原理的にスクリーニングされた核ポテンシャルに基づく自動Rグリッド発電機の実装。2)球状およびカーtesian座標におけるSCE静的ポテンシャル多重極の計算は,GTO多中心静電モーメントに関する球状の直接数値比較により,単一中心展開をより良く評価する。3)標準OpenMPI(オープンメッセージパッシングインタフェイス)通信ライブラリ上のコードの大部分の時間消費部分の並列ポート。4.GTOsのSCEマッピングにおける実数に対する完全二重精度(DP)表現を新しいコードに実装し,これによりDPにおいて完全に実行される全計算ワークフローを持つ。5)Windowsオペレーティングシステム上のパッケージ全体のポート。6)コードのすべての適格な部分のBLAS(基本線形代数サブプログラム)ライブラリへのポート。7)大規模分散メモリアーキテクチャに対するより良い性能を提供するためのメモリ割当モデルの完全再構成。8)最新のKepler,Pascal,Voltaベースのボードを含む最近のnVIDIA GPUへの拡張支援。9)少数の小さなバグ固定具と入力データ最適化。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
