Paralelizace analýzy molekulárně dynamických simulací

Bc. Jakub Štěpán, Ph.D.

Bachelor's thesis

Parallelization of analysis of molecular dynamics simulation

Anotácia:

Molekulární dynamika je široce používaná metoda výpočetní chemie. S rostoucí velikostí simulovaných systémů a délkou simulací se stává analýza výsledných trajektorií časově náročná. Proto je snaha tyto analýzy urychlit. V této práci jsem se zaměřil na návrh, implementaci a otestování možností paralelního zpracování trajektorií. Moje implementace byla vytvořena pro výpočet volné vazebné energie z trajektorií. Testoval jsem tuto paralelní analýzu na výpočtu volné vazebné energie ligandu deoxylaktózy do receptoru LgtC galaktosyltransferazy s UDP. Analyzoval jsem urychlení paralelního zpracování za použití až 32 CPU.

Abstract:

Molecular dynamics is a widely used method of computational chemistry. With growing size of simulated systems and length of simulations, analysis of resulting trajectories becomes time demanding. Thus there is need for tools that speed this analysis up. In this work I designed, implemented and tested one solution of this problem and I implemented tools that analyse trajectory in parallel. My implementation is tailored to analysis of binding free energy from trajectories. I tested parallel analysis on binding free energy of ligand deoxylactose to receptor LgtC galactosyltransferase with UDP. I analysed scaling of parallel processing up to 32 CPU.

Keywords

Parallel processing, parallel scaling, molecular dynamics, trajectory analysis, MM/PBSA, LgtC galactosyltransferase, binding free energy

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 7. 1. 2008

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 2. 2008
• Vedúci: doc. RNDr. Radka Svobodová Vařeková, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Jan Kmuníček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Informatics / Informatics