MGAC (Modified Genetic Algorithm for Crys- tals): Predicción de estructuras de cristales mole- culares a nivel DFT empleando los recursos compu- tacionales de la Open Science Grid (OSG)

KRISTAL VARELA MUZZATI; GANRIEL IGNACION PAGOLA; MARTA FERRARO; ALBERT LUND; ANITA ORENDT; JULIO C FACELLI

BARILOCHE

Congreso; 107 REUNIÓN NACIONAL DE FÍSICA; 2022

ASOCIACION FISICA ARGNETINA

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 estructurascandidatas son clasificadas de acuerdo su energía, aquellas con menor energía sonincorporadas 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 delos 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 poste-iormente poder reiniciar el cálculo sin perder las horas previas de cómputo y tambiénpara 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 de MGAC al mínimo local de energía. Presentamos el análisis de los resultados preliminares de estas implementaciones empleando como sistema de prueba la molécula deMetanol.Palabras claves: Algoritmos Genéticos, Cristales Moleculares, Computación Grid.[1] www.quatum-espresso.org[2] www.opensciencegrid.osg