一种优化应用软件在服务器上运行性能的并行移植方法
【专利摘要】本发明提供一种优化应用软件在服务器上运行性能的并行移植方法，该方法采用一种并行移植的方法进行密度泛函能量项的重新组建和移植对密度泛函理论进行优化和分析进而达到优化量化软件的目的。采用该方法能够有效的拓宽应用领域的空间，避免了单一优化器受限的局限，从而更为有效的利用集群和超级计算机的资源。此方法相对于简单优化库函数和指令集而言具有相当可观的有效性。本发明加速了计算化学、材料科学、纳米科学中密度泛函理论的方法的可用性，可以方便而有效的对密度泛函理论进行优化和分析，可以提高在计算化学、材料科学、纳米科学等领域的研究效率。
【专利说明】一种优化应用软件在服务器上运行性能的并行移植方法
【技术领域】
[0001]本本发明涉及高性能计算领域在计算化学，材料科学和纳米【技术领域】的应用，具体采用一种并行移植的方法进行密度泛函能量项的重新组建和移植，对密度泛函理论进行优化和分析进而达到优化量化软件的目的。
【背景技术】
[0002]随着科学的不断进步，人们对物质的认知以及延伸到电子的层次。薛定谔方程的建立使得物质世界的理论架构完全成立。通过量子力学的手段，人们已经能够在电子、原子或分子尺度上来精确把握物体的形态。但中间的困难是如何求解深入到电子结构的薛定谔方程的问题。迄今，关于电子结构的计算理论主要有两种类别，一种是建立在哈特里福克(HF)理论基础上的从头计算的量化理论或者以HF为基准的其它理论模型。通过这些理论的计算可以获得任意精度的能量和物质的其它性质。此外，哈特里福克(HF)以及与其有关的其它理论能够系统的对计算的精确度进行改正，但该理论方法的计算量特别大，会消耗巨大的计算资源，外层电子也只能考虑到若干原子的4重轨道。另一种电子结构的计算方法是密度泛函理论(DFT)。其相对于HF理论的主要优点是计算的体系可以扩大到粒子数为N3的体系。在DFT理论中，能量是可以分离的。其能量包括非相互作用的动能，电子和原子核相互作用的能量，电子和电子相互作用的势能，以及交换关联能。目前的DFT理论主要采用“Jacob梯技术”致力于研究更好的更为详细的描述交换关联泛函项。
[0003]密度泛函理论中的前三个能量可以用来分析和更新交换关联项，而交换关联项，以及关联项的微分的计算必须依赖一系列的系统网格。即使后来用密度来形成的交换关联能的计算也是在系统网格点上才能进行的，一系列的系统网格当然不具备任意精度的分析计算，但计算依赖于复杂的系统网格。而且，计算过程中在系统网格上的一系列的能量计算取决于分子相对于系统网格的方向，这显然不具有任何物理意义。再加上，要进行系统网格的重新改进是可以实现的，进而可以缩短计算的速度。
[0004]为了提高DFT理论的软件在服务器上的运算速度，这里设计了一种并行移植方法来优化和分析DFT软件的方案，并取得了理想的结果。此并行移植方法有许多优点，其最主要优点是可量测性，这也打破了一个单纯的优化器可能会困在极小应用范围内而找不到更好的可用点。这里的并行移植方法为单纯的移植方法拓宽了应用的领域，能够更方便找到能够优化的DFT软件的参数L ,加快软件收敛的速度。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种优化应用软件在服务器上运行性能的并行移植方法。
[0006]本发明的目的是按以下方式实现的，优化参数公式如下，
【权利要求】
1.一种优化应用软件在服务器上运行性能的并行移植方法，其特征在于优化参数公式如下，
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【文档编号】G06F9/44GK103488485SQ201310438918
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】胡自玉 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司