Ab initioペア近似法による並列分子軌道計算プログラムABINIT-MPの作成と性能評価
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概要
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巨大タンパク質を対象とした精密な電子状態の計算を実現するため, ab initio分子軌道法(ab initio MO法)の枠組みの中でフラグメントペア近似を行う, Kitaura(1999)の「ab initioペア近似」の理論を採用した並列分子軌道計算プログラムABINIT-MPを作成し, 並列計算機上での性能評価を行った.Ab initio MO法の本来の計算量が系の大きさの4乗に比例するのに対して, ab initioペア近似法では系の大きさの2乗に比例するため, 大幅に計算時間を短縮できる.本手法は分子をフラグメントに分割し, フラグメント単位, あるいはフラグメントペア単位で分子軌道計算の大部分を行うため, 並列化に適している.ペア近似による計算精度の犠牲は問題にならないことが分かっている. HF/STO-3G基底関数レベルのテスト計算をHitachi SR2201(150MHz PA-RISC, 256PU×256MB)上で行ったところ, 193プロセッサを使用することにより, アクチン結合タンパク質(PDB entry 1VII, 36アミノ酸残基)に対して6120秒で全エネルギーと分子の電荷密度を計算することができた.また, 溶媒の効果を考慮するときに重要になる水クラスター995分子の計算では, 249プロセッサ使用時に並列化効率78%を達成することができた. ABINIT-MPの研究成果はWWW上(http://hse.nihs.go.jp/abinitmp/)で公開している.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 2000-08-15
著者
-
秋山 泰
技術研究組合新情報処理開発機構
-
中野 達也
国立医薬品食品衛生研究所
-
上林 正巳
生命工学工業技術研究所
-
秋山 泰
東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻
-
北浦 和夫
産業技術総合研究所
-
佐藤 智之
みずほ情報総研株式会社
-
北浦 和夫
大阪府立大学
-
佐藤 智之
株式会社富士総合研究所
-
上林 正巳
生命工学工技研
-
中野 達也
国立医薬品食品衛生研究所医薬安全科学部
-
秋山 泰
東京工業大学 大学院情報理工学研究科 計算工学専攻
-
中野 達也
科学技術振興機構(jst)crest
-
中野 達也
国立医薬品食品衛生研究所:jst-crest
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