Kategórie
Všeobecné

Summer of HPC: Efektívna konštrukcia Fockovej matice v lokalizovanej Hartree-Fockovej metóde

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.

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.

Podať žiadosť

Vzdelávacie materiály

Viac informácií o projekte

Národné kompetenčné centrum pre HPC na jarnej ITAPE 2021 11 jún - Dňa 10. júna sa v Bratislave uskutočnilo jarné vydanie najväčšej IT konferencie na Slovensku – ITAPA. Projekt EuroCC a Národné kompetenčné centrum pre vysokovýkonné výpočty mali opäť na tomto podujatí zastúpenie. Lukáš Demovič, riaditeľ Centra spoločných činností Slovenskej akadémie vied (CSČ SAV) a predseda správnej rady Národného superpočítačového centra (NSCC) vystúpil v rámci panelu Digitálna ekonomika.
PRACE jarná škola: Modelovanie materiálov s použitím HPC a AI/ML 3 máj - Už v júni tohto roka Centrum spoločných činností SAV organizuje PRACE jarnú školu, tentokrát s témou Modelovania materiálov s použitím HPC a nástrojov umelej inteligencie a strojového učenia. Workshop sa koná v dňoch 15. – 18. Júna 2021 ako online/hybridné podujatie.
EHPCSW: Súčasný stav a perspektíva vzdelávania v HPC na Slovensku 26 mar - V rámci online konferencie EuroHPC Summit Week/PRACEdays2021 zaznel aj príspevok Národného kompetenčného centra na tému vzdelávania v HPC oblasti. 26. marca prezentoval líder pre oblasť vzdelávania v HPC, Miloslav Valčo, súčasný stav v tejto oblasti, ako aj plány do budúcnosti.