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依托計算服務(wù)海量算力,，打造“高通量、多尺度”的材料計算,！

發(fā)布時間: 2021-12-21


隨著“材料基因組計劃”普及,，越來越多材料領(lǐng)域的專家和學(xué)者已經(jīng)意識到材料計算、數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)在新材料研發(fā)中的價值和重要性,。

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部分尚未開展實際應(yīng)用的專家學(xué)者們往往有著美好的“幻想”,，即只要有了軟件和計算機(jī)時就能開展材料計算，“高通量材料計算”也不在話下,，然而事實卻并非如此,。

一個材料計算模擬需要以下圖中一系列的操作流程：

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材料計算發(fā)展受多因素掣肘

為了得到最終的材料物性數(shù)據(jù)，除計算部分之外還需要多個處理流程協(xié)同工作,。首先,，計算前需要準(zhǔn)備大量文件，如結(jié)構(gòu)文件,、參數(shù)設(shè)置文件,、贗勢文件等；計算完成之后,需要在海量結(jié)果中提取需要的數(shù)據(jù),；為了更好的展示研究結(jié)果,，還需要用各種軟件做可視化展示；此外,，輸出數(shù)據(jù)如何安全有效存儲和利用也需納入考慮,。

除了計算流程的復(fù)雜性,，計算模擬還會受到“環(huán)境因素”的影響。首先,，計算資源經(jīng)常會成為材料計算的瓶頸,，高通量材料計算任務(wù)往往被計算資源短缺以及資源類型單一等因素掣肘。

其次,，計算過程中用戶需要多次登錄到計算集群提交任務(wù),、下載數(shù)據(jù)，這會為用戶帶來不小的管理成本,，并且在一系列操作過程中難免也會出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的錯誤,。此外，Linux操作系統(tǒng)是計算模擬的標(biāo)配,，命令行是主流的交互方式,，一定程度上成為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者的“門檻”。對于初期研究者來說,，花費(fèi)大量時間從“0”學(xué)習(xí)一個包含許多未知參數(shù)的復(fù)雜軟件的同時,，還要學(xué)習(xí)了解復(fù)雜的操作系統(tǒng)，研究進(jìn)度容易被此拖慢,。

從可用走向好用：海量算力孵化高通量材料云解決方案

由此可見,，常規(guī)的材料計算處于“可用但不好用”的狀態(tài)，而無論是國家政策大勢,，還是學(xué)術(shù)科研發(fā)展,，都不能讓材料計算僅處于“能用但難用”的階段。如今,，曙光智算聯(lián)合邁高科技打造高通量,、多尺度材料計算模擬和機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案，該方案底層使用曙光智算的海量高彈性算力,，上層使用邁高科技的核心產(chǎn)品MatCloud+,，形成了一個集 “計算、 數(shù)據(jù),、AI、實驗”四位一體的材料領(lǐng)域數(shù)字化云平臺,。

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這一聯(lián)合解決方案很好地解決了目前材料計算用戶的痛點,，尤其對基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者友好，面對高級研究人員同樣能節(jié)省大量時間成本,。底層使用曙光智算高彈性海量算力,，支持超大規(guī)模作業(yè)任務(wù)；而Matcloud+以高通量模型建模為代表,，支持多作業(yè)并發(fā)計算,、高通量模擬計算,，與海量算力相得益彰；解決方案中集合了量子化學(xué),、分子動力學(xué)常用求解軟件,，用戶可以按需選擇模擬軟件；并集成機(jī)器學(xué)習(xí)等智能計算模塊,，打造交叉學(xué)科研發(fā)新模式,。功能方面，組件化的功能設(shè)計,、拖拽式工作流以及一站式結(jié)果分析可視化大大節(jié)省操作成本,；云端登錄模式避免安裝額外軟件，保障快速提交作業(yè),；一對一的資深量子化學(xué),、分子動力學(xué)專家專屬服務(wù)和7*24小時在線支持，可保障良好的用戶使用體驗,。

曙光智算聯(lián)合Matcloud+所打造的高通量材料云解決方案,，意在通過計算、數(shù)據(jù),、AI,、實驗、服務(wù)的集成融合,，幫助材料領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者“鏟除專業(yè)研究之外的艱難險阻”,，加速科研成果的轉(zhuǎn)化產(chǎn)出，讓材料計算從可用變?yōu)楹糜?。曙光智算將持續(xù)踐行開放內(nèi)核,，聯(lián)合企業(yè)、科研單位等計算產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先者,，全面開放API接口,，破除技術(shù)壁壘，以無界開放的算力網(wǎng)絡(luò)賦能材料科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)發(fā)展,。


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