AtomSim

Program AtomSim, který je vyvíjen od roku 2008, umožňuje analyzovat chování krystalických a polykrystalických látek na různých rozměrových úrovních (multi-scale). Základem programu je atomová síť využívající koncept samoorganizujících se sítí. Jsou to speciální neuronové sítě, které se učí "bez učitele". Atomová síť je aplikovatelná na zápis, zobrazovaní a simulace zatěžování krystalických látek.

O programu

AtomSim - Atomové sítě je software sloužící na modelování krystalových mřížek kovů, které můžou obsahovat jednoduché poruchy krystalové mřížky. Nesleduje se při tom dynamika daného systému, ale uvažuje se s optimálními středními polohami atomů v mřížce. Výstupem programu jsou soubory obsahující střední polohy atomů, vazby mezi nimi, elastickou odezvu celého systému atomů na hranici scény a jiné parametry. Na určení velikosti zpětné elastické vazby krystalových mřížek kovů (FCC a BCC) se používá "Lennard-Jones potenciál".

Formát vstupního xml souboru

‹AtomicNetwork name="Project 1" ›
  ‹Box x="50" y="50" z="50" /›
  ‹BorderVelocity type="press" dir="x" stepLength="0.2" stepCount="3" /›
  ‹Crystal matrix="BCC" a="1.0" lje="1.0" ljd="0.866" ›
    ‹Seed  x="5" y="5" z="5" /›
    ‹Alpha x="1" y="0" z="0" /›
    ‹Beta  x="0" y="1" z="0" /›
    ‹Gama  x="0" y="0" z="1" /›
    ‹Vacancy ratio="0.0005" /›
    ‹Substitution ratio="0.01" a="2.0" lje="1.5" ljd="1.732" /›
  ‹/Crystal›
‹/AtomicNetwork›

Formát výstupu

*.mol2 soubor – standardní typ souboru pro simulace molekulové dynamiky, který obsahuje základní informace o každém atomu scény a vazbách. Soubor je možné otevřít v různých vizualizačních programech určených pro molekulovou dynamiku, jako jsou programy VMD, VESTA nebo Xcrysden.

Instalace

Program AtomSim je určený pro Linux platformu Ubuntu 11.04 64bit s CUDA Tollkit 4.1.28.

Nejprve je nutné nainstalovat následující balíky:
build-essential – základní vývojářský balík pro linux platformu, který obsahuje c++ kompilátory, linkery a základní C++ knihovny.
qt4-dev-tools - balík obsahuje podporné knihovny QT.

Instalace balíků se provede příkazem sudo apt-get install build-essential qt4-dev-tools

Pomocí následujích příkazů dojde k instalaci a spuštění programu AtomSim
1) Stáhněte si AtomicNetwork.tar.gz
2) tar xvzf AtomicNetwork.tar.gz
3) cd AtomicNetwork
4) qmake AtomicNetwork.pro
5) cd out
6) AtomicNetwork -cubin ../cubin/gener_f.cubin -xml ../prj.xml

Parametry pro spuštění:
-listcuda - výpis zařízeních podporující CUDA
-cubin - celá cesta s názvem souboru, kde jsou umístěné zkompilované CUDA kernel
-xml - celá cesta s názvem souboru, v kterém je definovaný vstupní projekt

Příklad spuštění: "AtomicNetwork -cubin ../cubin/gener_f.cubin -xml ../prj.xml"