Utvecklar intuitiva verktyg för molekylära simuleringar på kraftfulla datorer
Med målet att leverera öppen källkod som ska kunna användas av vem som helst runt om i världen fick Parallelldatorcentrum (PDC) nyligen ett genombrott man väntat på nämligen att kunna skapa kod för kvantkemi på grafikprocessorer (GPU:er).
– Det vi ser är ett konceptuellt bevis för att den utarbetade algoritmen fungerar, säger Patrick Norman, föreståndare på PDC.
Allt startade egentligen för många år sedan då Patrick Norman som doktorand arbetade i ett program under namnet Dalton, där han skrev kod för simulering av spektroskopi. Kort efter sin flytt till KTH beslöt han tillsammans med kärnan i VeloxChem-teamet att börja om arbetet från början.
– Vi tog med oss våra kunskaper och tidigare erfarenheter in i detta nya projekt och kunde selektivt välja att implementera algoritmer vi visste fungerade och hade bred användning. Vi började med modern och strikt objektorienterad programmering i en hybrid av Python/C++, berättar han.
Vill utveckla program som är lätta att använda
Man strävar efter moduler och objekt som ska vara oberoende av varandra och kunna samverka på ett tillförlitligt sätt. I VeloxChem har man skapat en plattform som går att köra på CPU-baserade datorer och nu kom alltså genombrottet för att kunna göra kvantkemiska beräkningar på GPU:er.
– Vi vill utveckla program som är så lätta att använda så att forskargrupper ska kunna använda dem på egen hand utan speciell träning. I detta ingår en ambition att det nästintill sömlöst ska kunna gå att komma åt superdatorresurser som exempelvis Dardel. Vi vill sudda ut skillnaden i användargränssnitt mellan laptop/desktop och superdator så att den senare kan arbeta i bakgrunden utan att användaren riktigt märker av det på annat sätt en accelererad upplevelse, säger Patrick Norman.
Den mjukvara som teamet runt VeloxChem utvecklar går att använda inom flera delar av kemiforskning, bland annat energi, spektroskopi och material. Målet med projektet i stort är att hjälpa forskare i karakteriseringsarbetet och att kunna göra rationell molekylär design. Som tumregel gäller att ju enklare och mer intuitivt ett program är att installera och använda ju mer krävs i form av design och utveckling. I detta arbete har PDC och i förlängningen KTH spelat en helt avgörande roll med sin satsning på HPC programutveckling.
– I gränslandet där forskare möter professionella programutvecklare ser vi en spännande utveckling som tar bådas arbete till en högre nivå, säger han.