Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Моделирование биологических систем на GPU с использованием динамики Ланжевена

Программа курса по выбору

(весенний семестр, 32 часа, 1-6 курс)

Программу составил к.ф.-м.н. Барсегов В.А.

Лекции проходят по средам, 18.30, ауд. 214 ЛК, первое занятие - 16 февраля.

 

Лекция 1.

Биологические системы: белки, белок-белковые комплексы и агрегаты, ДНК, РНК, комплексы ДНК и РНК с белками. Биологические функции белков, белок ? белковых комплексов и агрегатов. Биологические свойства молекул ДНК и РНК. (4 часа)

Лекция 2.

Фундаментальные биологические процессы: фолдинг белка, механическая и термическая денатурация белка, формирование и распад белок-белковых комплексов и агрегатов. Примеры. (4 часа)

Лекция 3.

Методология численного моделирования биологических систем: молекулярная динамика в полноатомном разрешении в явном и неявном растворителе, динамика Ланжевена. Молекулярное силовое поле, аппроксимации. (4 часа)

Лекция 4.

Методология численного моделирования биологических систем с использованием динамики Ланжевена в задемпфированном растворителе. (2 часа)

Лекция 5.

Обзор особенностей архитектурных реализаций ЦПУ (CPU) и ГПУ (GPU) в контексте проведения многопоточных массивно параллельных расчётов. (2 часа)

Лекция 6.

Современные технологии CUDA и OpenCL как средство программирования на графических процессорах. (2 часа)



Семинар 1.

Использование технологии CUDA и OpenCL для программирования на графических процессорах. (2 часа)

Семинар 2.

Численное моделирование механической денатурации домена иммуноглобулина (домен Ig27, домен WW): построение и анализ молекулярных характеристик (силы денатурации, длины молекулярного растяжения, и т.д.). Моделирование энергетического ландшафта биомолекул с использованием аналитических моделей.(4 часа)

Семинар 3.

Численное моделирование белок-белкового взаимодействия в синаптотагмине (Syt1): сравнение кинетики механической денатурации отдельного домена С2А и двух взаимодействующих доменов С2А и С2В. (4 часа)

Семинар 4.

Численное моделирование механической и термической денатурации вирусной капсулы HK97: анализ профиля потенциальной энергии и объема вирусной капсулы как функции силы и температуры. Сдача зачета. (4 часа)

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

  1. Архитектура и программирование массивно параллельных процессоров: http://www.nvidia.ru/object/cuda_state_university_courses_ru.html
  2. GPU Gems 1, 2, 3 edited Hubert Nquyen from NVIDIA.
  3. Курс лекций по CUDA (МГУ): http://groups.google.ru/group/cudacsmsusu?hl=ru&pli=1
  4. Боресков А.В., Харламов А.В. Основы работы с технологией CUDA. – Изд-во: ДМК Пресс, 2010, 232 стр.
  5. Zhmurov A., Dima R.I., Kholodov Y., Barsegov V. SOP-GPU: Accelerating biomolecular simulations in the centisecond timescale using graphics processors // Proteins: Struct., Funct. & Bioinform. (in press).
  6. Жмуров А.А., Барсегов В.А., Трифонов С.В., Холодов Я.А., Холодов А.С., Численное моделирование механических свойств белков с использованием графических процессоров // Мат. Моделирование (в печати).
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика