MODELOWANIE MULTISKALOWE Z UŻYCIEM METODY FUNKCJONAŁU GĘSTOŚCI
Ramowy program 3-dniowych warsztatów przedstawia się następująco:
Dzień 1. Metoda Funkcjonału Gęstości i jej komputerowe implemenatcje
Wprowadzenie do metody Funkcjonału Gęstości (FG)
Wprowadzenie do praktyki metody FG – Program Fireball
Wizualizacja komputerowa
Dzień 2. Modelowanie Mikroskopowe (ciała stałe, powierzchnie, molekuły)
Metoda energii całkowitej
Struktura elektronowa
Dzień 3. Od Mikro do Nano i Makro (nanostruktury, diagramy fazowe, reakcje chemiczne)
Termodynamika i Statystyka vs modelowanie z pierwszych zasad
sesja poświęcona omówieniu istniejących rozwiązań sprzętowo-programowych wspierających użytkowników zainteresowanych tworzeniem i wykonywaniem symulacji dużej skali w kraju i na świecie!
Taki program pierwszych Warsztatów wynika z przyjętego założenia, że nim pozna się głębsze „tajniki i triki” metody FG zaimplementowanej w różnych, mniej lub bardziej dostępnych programach komputerowych, trzeba poznać metodę w jak najszerszym zakresie jej możliwych zastosowań. Uznaliśmy, że takie podejście pozwoli na lepsze zrozumienie samej metody, a uzyskana wiedza pozwoli na wybór najbardziej odpowiedniego aspektu metody FG w bieżącej lub przyszłej pracy badawczej uczestników Warsztatów.
Modelowanie multiskalowe w metodzie FG obejmuje modelowanie w skali nano, przez mikro do makro i daje znakomity przegłąd możliwości (jak również i niedostatków) metody.
Z uwagi na zakres zawartych w programie ilustracji i bardzo ograniczony czas Warsztatów, nie jest możliwe użycie pełnej ab initio implementacji metody FG. Z tego powodu zdecydowaliśmy się użyć, w praktycznej części Warsztatów, implementacji uproszczonej (Fireball). Program Fireball opiera się na metodzie FG i metodzie ciasnego wiązania. Z użyciem programu Fireball symulacje wykonuje się szybko, nawet dla bardzo dużych układów. Metoda ciasnego wiązania pozwala z kolei na szybką, intuicyjnie prostą interpretację uzyskiwanych wyników.
Posiadanie i umiejętność użycia szybkiego narzędzia obliczeniowego jest bardzo ważnym elementem praktycznego stosowania metody FG z użyciem pełnych (ab initio) implementacji metody. Pełne obliczenia ab initio mogą trwać bardzo długo i intuicja uzyskana na bazie mniej dokładnych, ale szykich obliczeń, pozwala na efektywne projektowanie obliczeń dokładniejszych. Programy typu Fireball są również jedynymi w metodzie FG, które da się stosować do bardzo dużych układów atomowych. Ważnym aspektem Warsztatów jest nawiązanie dialogu pomiędzy ich uczestnikami. Dlatego planujemy sesje plakatową bądź dyskusję panelową uczestników, gdzie będzie możliwość przedyskutowania swojej bieżacej pracy badawczej z innymi uczestnikami Warsztatów.
Podczas ostatniej sesji, prowadzonej przez specjalistów z Poznańskiego Centrum Superkomputerowego Sieciowego, zaprezentowane będą najnowocześniejsze technologie zdalnego dostępu do superkomputerów, środowisk klastrowych oraz „gridowych”.
Ponadto, przedstawione zostaną najnowsze rozwiązania akceleratorów sprzętowych, takich jak karty graficzne oraz układy wielordzeniowe, coraz powszechniej wykorzystywanych w zaawansowanych obliczeniach na całym świecie.
Przedstawione zostaną również założenia projektu Pl-Grid, w ramach którego tworzona jest na potrzeby naukowców zaawansowana „gridowa” infrastruktura w kraju, umożliwiającą w przyszłości szeroką współpracę międzynarodową.
Uczestnicy warsztatów będą mieli okazję zapoznać się z podstawowymi narzędziami rozwijanymi w projekcie Pl-Grid, dzięki którym możliwe stanie się wykonanie symulacji komputerowych dużej skali na kilkudziesięciu tysiącach procesorów udostępnianych przez krajowe i europejskie centra superkomputerowe.
Więcej informacji na stronie: http://www.nano2010.put.poznan.pl (w zakładce warsztaty)
W programie między innymi: Fireball - toeria i praktyka z ćwiczeniami wstępnymi L. Jurczyszyn; Wprowadzenie do wizualizaji Xresden, VMD, Jmol (ćwiczenia); Modelowanie Mikroskopowe (I). L. Jurczyszyn i M.W. Radny; Energia całkowita (optymalizacja) (objetość (stałe sieci) i powierzchnie); Modelowanie Mikroskopwe (II) L. Jurczyszyn; Układy adsorpcyjne atomowe i molekularne półprzewodnikowe i metaliczne STM obrazy; STS / Transport; Modelowanie Makroskopowe (I); M.W. Radny; Termodynamika z pierwszych zasad; Diagramy fazowe i ich interpretacja (zadsorbowane powierzchnie); Nanostruktury i diagramy fazowe; Konstrukcje Wulfa; Sesja PCSS; K. Kurowski; Rozwiązania sprzętowo-programowe PL-GRID wspierające użytkowników zainteresowanych tworzeniem i wykonywaniem symulacji dużej skali w kraju i na świecie
