INVESTIGADORES
PAGOLA Gabriel Ignacio
congresos y reuniones científicas
Título:
MGAC (Modified Genetic Algorithm for Crystals): Predicción de estructuras de cristales moleculares a nivel DFT empleando los recursos computacionales de la Open Science Grid (OSG)
Autor/es:
K. N. VARELA; G. I. PAGOLA; M. B. FERRARO; A. M. LUND; A. M. ORENDT; J. C. FACELLI
Lugar:
Bariloche
Reunión:
Congreso; 107º Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2022
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
El MGAC es un código en constante actualización que, a través del uso de algoritmos genéticos, predice estructuras de cristales de interés farmacológico. Aquí se presenta una nueva versión de dicho código, en la que las optimizaciones locales de las estructuras cristalinas candidatas se efectúa a nivel Density Functional Theory (DFT) empleando el software Quantum Espresso (QE) [1]; estas optimizaciones implican un alto costo computacional por lo que desde un servidor principal del MGAC se distribuyen de manera asincrónica en la Open Science Grid (OSG) [2]. Las estructuras candidatas son clasificadas de acuerdo su energía, aquellas con menor energía son incorporadas a la lista de mejores cristales (padres), que paralelamente recombinan elementos de su genoma para formar nuevas posibles estructuras (hijas). Estas nuevas estructuras hijas son distribuidas periódicamente en la OSG. Para un uso eficiente de los recursos de la OSG, implementamos un self-checkpoint con la finalidad de hacer cortes programados a los cálculos de QE generando una salida provisional para posteriormente poder reiniciar el cálculo sin perder las horas previas de cómputo y también para evitar el colapso de los nodos permitiendo que el sistema de colas de la OSG reubique la estructura en otro nodo disponible. Además, se incluye un algoritmo que, comparando pares de estructuras a través de sus distancias y ángulos entre átomos, detecta y descarta posibles estructuras duplicadas producto de la convergencia del MGAC al mínimo local de energía. Presentamos el análisis de los resultados preliminares de estas implementaciones empleando como sistema de prueba la molécula de Metanol. Palabras claves: Algoritmos Genéticos, Cristales Moleculares, Computación Grid.[1] www.quatum-espresso.org [2] www.opensciencegrid.osg
