GRID-система на основе европейских стандартов EGI для крупномасштабных расчетов по оригинальному ускоренному методу квантовой химии

Based on the analysis of modern tools for creating GRID-type information systems that are part of the European EGI “standard” – UMD repository (including new versions of Globus Toolkit, ARC, dCache, etc.), the applying of GRID systems for computational chemistry is briefly discussed. The GRID system created by the authors combines two clusters with Linux CentOS 7 and is based on software from UMD-4. The relevance and effectiveness of batch processing systems (we use Torque 4.2.10) in quantum chemical calculations is increased for mass calculations of docking complexes (including for drug modeling problems), for which an improved semiempirical method with more efficient approximations was proposed, implemented in the Fortran-95 LSSDOCK software package. For such calculations, new approximation methods have been developed, including for DFT functionals, and their software implementation is carried out. Converters of calculation results by LSSDOCK into a natural for GRID XML-based format CML version 3 are developed. Using the CML format based on dCache software, a single tree of a virtual GRID filesystem distributed between heterogeneous nodes is used to store the results of LSSDOCK calculations.На основе анализа современных средств создания ИС GRID-типа, входящих в ставший европейским EGI-“стандартом” репозиторий UMD (включая новые версии Globus Toolkit, ARC, dCache и др.), кратко рассмотрено применение GRID-систем для задач вычислительной химии. Созданная авторами GRID-система объединяет два кластера с Linux CentOS 7 и базируется на программном обеспечении из UMD-4. Актуальность и эффективность применения систем пакетной обработки (у нас используется Torque 4.2.10) в квантовохимических расчетах повышается для массовых расчетов докинг-комплексов (в т.ч. для задач моделирования лекарств), для чего был предложен усовершенствованный полуэмпирический метод с более эффективными аппроксимациями, реализованный в программном комплексе LSSDOCK на Fortran-95. Для таких расчетов разработаны новые методы аппроксимаций, в т.ч. для функционалов DFT, и осуществляется их программная реализация. Разработаны конверторы результатов расчетов по LSSDOCK в естественный для GRID, основанный на XML, формат CML версии 3. С использованием CMLформата на базе программных средств dCache реализовано единое дерево виртуальной файловой GRID-системы, распределённой между гетерогенными узлами, которое используется для хранения результатов расчетов по LSSDOCK

GRID-system Based on European EGI Standards for Large-scale Calculations Using the Original Accelerated Method of Quantum Chemistry

Based on the analysis of modern tools for creating GRID-type information systems that are part of the European EGI “standard” – UMD repository (including new versions of Globus Toolkit, ARC, dCache, etc.), the applying of GRID systems for computational chemistry is briefly discussed. The GRID system created by the authors combines two clusters with Linux CentOS 7 and is based on software from UMD-4. The relevance and effectiveness of batch processing systems (we use Torque 4.2.10) in quantum chemical calculations is increased for mass calculations of docking complexes (including for drug modeling problems), for which an improved semiempirical method with more efficient approximations was proposed, implemented in the Fortran-95 LSSDOCK software package. For such calculations, new approximation methods have been developed, including for DFT functionals, and their software implementation is carried out. Converters of calculation results by LSSDOCK into a natural for GRID XML-based format CML version 3 are developed. Using the CML format based on dCache software, a single tree of a virtual GRID filesystem distributed between heterogeneous nodes is used to store the results of LSSDOCK calculations