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.
QMC Hands-on Summer Workshop 29 jún - V dňoch od 20. do 23. júna 2022 sa konal workshop zameraný na metódy kvantového Monte Carla (Quantum Monte Carlo, QMC), ktorý organizovalo európske centrum excelentnosti v exascale počítaní TREX v spolupráci s Národným kompetenčným centrom pre HPC (NCC pre HPC), Slovenskou akadémiou vied (SAV) a Fyzikálnym ústavom SAV. 
Slovensko bude mať nový superpočítač ešte tento rok 21 jún - Centrum spoločných činností SAV, v. v. i. podpísalo zmluvu s dodávateľom nového vysokovýkonného výpočtového systému, ktorý by mal byť spustený do prevádzky ešte tento rok. Investícia do nákupu superpočítača Devana s odhadovaným výkonom 800 TFlops je financovaná z Operačného programu integrovaná infraštruktúra.
Twinning SK-CZ: Inžinierske aplikácie 31 máj - V dňoch 12.-13. mája 2022 sme v Kongresovom centre SAV Academia v Starej Lesnej zorganizovali twinningový workshop s českým Národným kompetenčným centrom pre HPC, ktoré pôsobí v rámci IT4I v Ostrave. Workshop bol zameraný na inžinierske aplikácie a pokročilé modelovanie napríklad komplexnej dynamiky kvapalín, turbulencií, prenosu tepla, akustiky, mechaniky a podobne. 
