Efficient Implementation of Monte Carlo Algorithms on Graphical Processing Units for Simulation of Adsorption in Porous Materials

蒙特卡罗方法 库达 计算机科学 计算科学 动力学蒙特卡罗方法 并行计算 算法 数学 统计
作者
Zhao Li,Kaihang Shi,David Dubbeldam,Mark Dewing,Chris Knight,Álvaro Vázquez‐Mayagoitia,Randall Q. Snurr
出处
期刊:Journal of Chemical Theory and Computation [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.jctc.4c01058
摘要

We present enhancements in Monte Carlo simulation speed and functionality within an open-source code, gRASPA, which uses graphical processing units (GPUs) to achieve significant performance improvements compared to serial, CPU implementations of Monte Carlo. The code supports a wide range of Monte Carlo simulations, including canonical ensemble (NVT), grand canonical, NVT Gibbs, Widom test particle insertions, and continuous-fractional component Monte Carlo. Implementation of grand canonical transition matrix Monte Carlo (GC-TMMC) and a novel feature to allow different moves for the different components of metal–organic framework (MOF) structures exemplify the capabilities of gRASPA for precise free energy calculations and enhanced adsorption studies, respectively. The introduction of a High-Throughput Computing (HTC) mode permits many Monte Carlo simulations on a single GPU device for accelerated materials discovery. The code can incorporate machine learning (ML) potentials, and this is illustrated with grand canonical Monte Carlo simulations of CO2 adsorption in Mg-MOF-74 that show much better agreement with experiment than simulations using a traditional force field. The open-source nature of gRASPA promotes reproducibility and openness in science, and users may add features to the code and optimize it for their own purposes. The code is written in CUDA/C++ and SYCL/C++ to support different GPU vendors. The gRASPA code is publicly available at https://github.com/snurr-group/gRASPA.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhc发布了新的文献求助30
刚刚
酷波er应助aha采纳,获得10
1秒前
jason发布了新的文献求助10
1秒前
squeak完成签到,获得积分10
2秒前
MartinaLZ应助熊猫侠采纳,获得10
3秒前
103921wjk发布了新的文献求助10
3秒前
上官若男应助斯文明杰采纳,获得10
3秒前
6秒前
7秒前
阿飘应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
CWNU_HAN应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
阿飘应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
何吉民完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
阿飘应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
阿飘应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
阿飘应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
CWNU_HAN应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
yxdjzwx完成签到,获得积分10
9秒前
Whim应助focco采纳,获得10
9秒前
我是老大应助活泼小霜采纳,获得10
9秒前
甘文崔发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778345
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323941
关于积分的说明 10216732
捐赠科研通 3039243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667897
邀请新用户注册赠送积分活动 798409
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385