Dado que el Dr. Karplus es uno de los ganadores, supongo que estaban usando CHARMM, ya que él y su grupo de investigación han jugado un papel importante en su desarrollo y mantenimiento.
No puedo decirle mucho sobre los algoritmos (me especializo en modelado de rendimiento de supercomputadora, no en dinámica molecular), pero con grandes pinceladas, el problema de simular números masivos de átomos que interactúan con precisión crecería con el número de pares de partículas ( es decir, con el cuadrado del número de partículas). Las soluciones más efectivas explotan la observación de que las partículas cercanas entre sí interactúan tan fuertemente que eclipsa la influencia de las que están lejos. Esto permite que los átomos se agrupen en vecindades, de modo que las interacciones por pares se puedan calcular dentro de un radio limitado desde cada partícula, y permite que las partículas más allá de este horizonte se simulen con algún tipo de aproximación recopilada a la influencia del “resto del mundo”. .
En términos de diseño de computadora, la belleza de esquemas como estos es que permiten que grupos de partículas se distribuyan a computadoras independientes, reduciendo la cantidad de comunicación necesaria entre computadoras para la difusión de algunas fuerzas vecinas y aproximaciones. Dado que este requisito de comunicación puede crecer aproximadamente en proporción al número de partículas (siempre que su distribución en el problema simulado sea algo uniforme), es posible conectar números ridículos de computadoras independientes para actuar como uno solo, grande y resolver problemas con un número cada vez mayor de partículas. Al final alcanza algunos límites, pero para una explicación informal, esto puede estar lo suficientemente cerca de la verdad.
- ¿Cómo se calcula el peso molecular de una sustancia desconocida?
- ¿Por qué es imperfecta la replicación del ADN?
- ¿Cómo pueden las células superar los errores durante la replicación del ADN?
- ¿Qué es la técnica de transferencia Southern?
- Soy biólogo molecular computacional sin experiencia en laboratorio húmedo. ¿Qué puedo hacer para aprender métodos experimentales importantes?
En cuanto al lenguaje, CHARMM está escrito principalmente en FORTRAN77, por lo que puedo decir. Es lo suficientemente antiguo como para haber sido habilitado para computadoras paralelas de varias maneras diferentes desde el principio, pero creo que actualmente se basa en la interfaz de paso de mensajes (MPI) para la comunicación, al igual que la mayoría de las aplicaciones asombrosamente grandes en la actualidad. Esto les permite ejecutarse en cualquier cosa, desde su escritorio de múltiples núcleos para problemas pequeños, hasta máquinas como las que se enumeran en los sitios de supercomputadoras TOP500 para problemas más grandes.
Otro software de dinámica molecular en el mismo tipo de área general incluye NAMD, Gromacs y LAMMPS.
