Brownian dynamics simulation of intra-cellular charge transfer processes using Julia programming language for scientific computing

Ustinin, D.M.

Автор: Ustinin D.M.
Сборник: Proceedings of the International Conference "Mathematical Biology and Bioinformatics"
Том: 7
Год издания: 2018
Место издания: IMPB RAS - Branch of KIAM RAS
DOI: 10.17537/icmbb18.93
Аннотация: Работа посвящена разработке многочастичных моделей взаимодействий белков и переноса заряда внутри фотосинтетической и дыхательной цепей клетки. При моделировании внутриклеточных систем имеет смысл создание гибридных моделей, использующих различные методы моделирования для отдельных компонент и процессов в рассматриваемой системе – броуновскую динамику для движения белков-переносчиков, решение систем ОДУ для моделирования переноса заряда внутри белковых комплексов, уравнения в частных производных для моделирования диффузии протонов. Эффективное решение данных задач также требует использования параллельных вычислительных архитектур, например, графических процессоров. Для реализации системы был выбран активно разрабатываемый в настоящее время язык научных вычислений Julia, обладающий одновременно гибкостью и удобством в использовании и освоении, свойственным языкам Python или MATLAB, и при этом обеспечивающий скорость исполнения программ, сравнимую с языками общего назначения типа С, C++ или Fortran. В Julia также реализована поддержка параллельных вычислений на GPU, что позволяет добиться удовлетворительной скорости расчета при значительно меньших трудозатратах на разработку моделей по сравнению с разработкой алгоритмов с нуля с использованием, например, CUDA или OpenCL. В данной работе на языке Julia разработан программный комплекс, реализующий модель движения белков и переноса заряда в фотосинтетической цепи, включающий в себя модель движения белков методом броуновской динамики, и модели переноса заряда через решение систем ОДУ и уравнений в частных производных.
Добавил в систему: Устинин Дмитрий Михайлович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ЦЭМИ РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ЦЭМИ РАН

Brownian dynamics simulation of intra-cellular charge transfer processes using Julia programming language for scientific computingстатья Электронная публикация

Прикрепленные файлы