Summer of HPC: Efektívna konštrukcia Fockovej matice v lokalizovanej Hartree-Fockovej metóde
Získajte prostredníctvom letnej online stáže skúsenosti s programovaním a implementáciou paralelného programovania. Využite leto 2021 naplno a staňte sa na dva mesiace súčasťou nášho tímu v Bratislave. Počas stáže sa dozviete viac o Fortrane a MPI. Osvojíte si efektívne využitie tenzorových kontrakcií a paralelných I/O algoritmov v kvantovej chémií. Cieľom taktiež bude zvýšiť efektivitu MPI kódu(ov) na maximum.
PRACE – Partnerstvo pre pokročilé počítanie v Európe, organizuje prestížne letné stáže v rámci programu Summer of HPC, ktoré sú určené pre absolventov a postgraduálnych študentov. PRACE sa snaží o nábor študentov-nadšencov HPC, ktorí majú záujem o letné stáže v niektorom z európskych HPC centier, kde si môžu zlepšiť svoje zručnosti v rôznych oblastiach.
Riešenie modelu nezávislých častíc (DFT alebo Hartree-Fockova metóda) je jedným z kľúčových cieľov mnohých programov využívaných v kvantovej chémii. Hartree-Fockova metóda je iteračná metoda, ktorá pozostáva z dvoch časovo náročných krokov. Prvým je konštrukcia Fockovej matice z integrálov a matice hustoty. Druhým je diagonalizácia vytvorenej Fockovej matice.
Pred niekoľkými rokmi sme nahradili diagonalizačný krok násobením matíc. Nedávno sme implementovali riešenia Hartree-Fock rovníc v lokalizovaných orbitáloch, čo otvára cestu k programu použiteľnom aj pre veľmi veľké molekuly. Na začiatku procesu sú integrály transformované do lokalizovanej bázy molekulárnych orbitálov a sú používané počas celého behu programu. Matica integrálov by mala byť riedkou spôsobom jej konštrukcie. Matica hustoty je aktualizovaná v každom kroku iteratívnej procedúry a pre veľké systémy je tiež riedkou. Momentálne je konštrukcia Fockovej matice implementovaná len v sekvenčnom móde.
Študenti budú spolupracovať na implementácií a testovaní výkonu konštrukcie Fockovej matice, pričom búdu implementované a otestovane dva rôzne prístupy. Prvým je BLAS v kombinácií s OpenMP alebo MPI. Druhým je implementácia konštrukcie Fockovej matice pomocou násobenia riedkej matice. Oba algoritmy búdu implementované v lokálnej verzii programu kvantovej chémie DIRCCR12OS, ktorý je väčšinou programovaný v jazyku Fortran. Program obsahuje fungujúce prostredie MPI, takže študenti búdu používať niekoľko rutín, ktoré už sú implementované v kóde.
Prihlásiť sa môžu aj študenti posledných ročníkov bakalárskeho štúdia a študenti magisterského štúdia. Potrebné sú znalosti z kvantovej chémie alebo fyziky. Pokročilé znalosti Fortranu, základné znalosti MPI, knižníc BLAS a ďalších nástrojov HPC sú vítané. Vzhľadom na to, že bude organizované školenie k HPC, predchádzajúce skúsenosti v tejto oblasti sa nevyžadujú. Najdôležitejším kritériom pre potenciálnych uchádzačov je chuť vzdelávať sa v oblasti HPC.
Študenti búdu mať prístup k potrebným učebným materiálom, ako aj k miestnemu superpočítaču IBM P775 a výpočtovým x86 klastrom s infinibandom.
Letný program sa začína 1. júla a končí 30. augusta. Na konci stáže študenti predstavia svoje projekty a môžu získať cenu za najlepší projekt!
Prihlásiť sa môžete do 12. apríla 2021.
Letná škola: Od supramolekulárnej chémie k štrukturálnej biológii metódami multiškálového modelovania 12 máj - Počítačové simulácie sa stali cenným nástrojom na rozšírenie našich vedomostí v mnohých oblastiach. Neustále sa zvyšujúci výkon superpočítačov alebo dokonca stolných počítačov nám umožňuje simulovať väčšie systémy alebo dosiahnuť vyššiu presnosť pomocou rutinných simulácií. Správne predpovede však možno získať len vtedy, ak sa použijú správne modely a teoretické prístupy. 
Národné kompetenčné centrum pre HPC na Dni Európy 12 máj - Dňa 9. mája v bratislavskej Starej tržnici prebiehala „oslava narodenín“ Európskej únie. Podujatie Deň Európy organizovala Kancelária Európskeho parlamentu a Zastúpenie Európskej komisie. Na Dni Európy predstavil svoje aktivity aj tím Národného kompetenčného centra pre vysokovýkonné počítanie. Dňom Európy si pripomíname Schumanovu deklaráciu, ktorá odštartovala modernú európsku integráciu a viedla k vytvoreniu súčasnej Európskej únie ako unikátneho mierového a demokratického projektu.
Registrácia otvorená: Code Tuning for the Exascale 4 máj - V dňoch 5. – 7. júna 2023 organizujeme v spolupráci s TREX Centrom Excelentnsoti a Národnými kompetenčnými centrami pre HPC z Rakúska a Českej republiky hands-on workshop zameraný na vývoj HPC aplikácií. Účastníci si budú môcť vyskúšať prácu s nástrojmi pre analýzu výkonnosti a identifikáciu bottleneck miest, ako je MAQAO. (www.maqao.org). Súčasťou workshopu budú praktické cvičenia, bude možné pracovať s vlastným softvérom, analyzovať ho a konzultovať s odbornými lektormi.
