Desarrollo de código en paralelo de dinámica molecular para el estudio de zeolitas

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dc.contributor.advisorBlanco Tirado, Cristian
dc.contributor.authorRecamann Chaux, Hernando
dc.date.accessioned2024-03-03T16:32:47Z
dc.date.available2007
dc.date.available2024-03-03T16:32:47Z
dc.date.created2007
dc.date.issued2007
dc.description.abstractLa Dinámica Molecular (DM) es una técnica computacional que monitorea de manera determinística la posición de las partículas de un sistema termodinámico en función del tiempo. Esto se logra mediante la integración de las ecuaciones clásicas de movimiento de Newton. En la DM las fuerzas de interacción entre las partículas se calcula a través de los potenciales de corto (van der Waals y enlazantes) y largo alcance (Coulomb). Es bien conocido que el cálculo de la fuerza es la etapa mas demandante de recursos computacionales en los cálculos de DM, este cálculo representa aproximadamente 90% del tiempo que un procesador tardaría en cada ciclo. En este trabajo se presentan los resultados de la implementación de un código de DM en paralelo para el estudio de zeolitas, escrito en C++, que utiliza las librerías MPI y que corre en un clusterfl de computadores del tipo Beowulf. Después de verificar la validez de los resultados mediante la comparación con los obtenidos con el código en serie se procedió a hacer el análisis de rendimiento y eficiencia de la paralelización a través de la evaluación del modelo, el método, la comunicación, la eficiencia y el costo de paralelización, obteniendo datos muy satisfactorios. Por otro lado, se ha utilizado una nueva metodología para el cálculo de las interacciones electrostáticas, que disminuyen sustancialmente los tiempos de ejecución.
dc.description.abstractenglishMolecular Dynamics (MD) is a computational technique used to determine the position of all particles within a thermodynamic system as a function of time. Particles' evolution in time is achieved by integrating Newton's equations of motion. Interacting forces among particles are computed via the calculation of short range (van der Waals and bonding energy) and long range (Coulomb) potentials. These calculations are the most demanding in terms of computing resources and represent about 90% of the time spent each cycle by a single processor machine. Here we present the results of developing a parallel MD code to study zeolites. This code was written in C++ and it uses the MPI Library to control messages passing. The code runs in a Beowulf cluster of computers. After checking the validity of the results by means of the comparison with the obtained ones with the code in series one proceeded to do the analysis of performance and efficiency of the paralelización across the evaluation of the model, the method, the communication, the efficiency and the cost of paralelización, obtaining very satisfactory information. In addition, we used a new methodology for the calculation of the electrostatic interactions in order to reduce execution times
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/19714
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectDinámica Molecular
dc.subjectZeolitas
dc.subjectVariables Termodinámicas
dc.subjectProgramación en paralelo
dc.subjectMPI
dc.subjectcluster Beowulf.
dc.subject.keywordMolecular Dynamics
dc.subject.keywordZeolites
dc.subject.keywordTermodynamics Variables
dc.subject.keywordProgramming in parallel
dc.subject.keywordMPI
dc.subject.keywordBeowulf Cluster.
dc.titleDesarrollo de código en paralelo de dinámica molecular para el estudio de zeolitas
dc.title.englishDevelopment and implementation of code in parallel of molecular dynamics for the study of zeolites
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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