2435 Анализ зависимости производительности программных пакетов молекулярной динамики от характеристик процессоров

Тимофеев Алексей Владимирович

руководитель проекта

Заявка создана

28.11.2025

Контроль ПО

01.12.2025

Отправлен на комиссию

01.12.2025

Одобрен с рекомендациями

04.12.2025

Паспорт проекта

Аннотация

Проект направлен на анализ производительности пакетов классической молекулярной динамики (МД) на различных процессорах посредством системных бенчмарков — преимущественно с использованием данных openbenchmarking.com и дополнительных тестов на суперкомпьютере Харизма. В рамках работы предстоит построить детальные зависимости ключевых метрик (время выполнения, производительность) от характеристик процессора, используемой версии программного пакета, спецификации задач МД, а также исследовать...

Отрасль

Автоматика. Вычислительная техника

Цель

Создать набор моделей, алгоритмов и эмпирических зависимостей, позволяющих системно оценивать и предсказывать производительность задач классической молекулярной динамики в зависимости от характеристик процессора, а также выявлять оптимальные архитектуры для различных режимов вычислений.

Ожидаемые результаты

Разработка алгоритма автоматизированной агрегации и очистки данных бенчмарков
Анализ связи между производительностью задач МД и характеристиками процессоров.
- Модель матрицы корреляций между производительностью КМД и характеристиками процессоров
- Главные компоненты зависимости
- Формулы для основных зависимостей производительности МД задач от выбранных характеристик процессоров
Выделение основных факторов перехода между compute-bound и memory-bound режимами.

Форма и способы промежуточного контроля

Контроль ведётся через регулярные (еженедельно) командные встречи или созвоны с обсуждением промежуточных этапов (сбор исходных данных, завершение тестов, предварительная чистка, построение корреляционных матриц, выявление основных компонентов и т.п.). На ключевых этапах — внутренняя защита (презентация промежуточных результатов), письменные отчёты, и обмен результатами проекта для проверки воспроизводимости. Особое внимание уделяется контролю качества данных, критерию воспроизводимости и...

Форма представления результатов

Результаты будут оформлены в виде структурированного отчёта, презентаций для внутренних обсуждений и итоговой защиты, а также планируется подать заявку на доклад на конференции РСД-2026 (https://russianscdays.org/). По итогам проекта планируется подготовить текст научной статьи для публикации в профильном издании — с подробным анализом методологии, основных находок и практических рекомендаций по оптимизации вычислительных экспериментов.

Ресурсное обеспечение

Для реализации проекта требуются: - доступ к суперкомпьютеру ВШЭ "Харизма", - доступ к openbenchmarking.com для сбора и анализа бенчмарков, - пакеты молекулярной динамики: lammps, gromacs, и др. - инструменты анализа данных: Python, numpy, pandas, scikit-learn для статистической обработки и моделирования,