Superkomputer: Zastosowania

Celem tego projektu badawczego jest stworzenie nowej metody, która umożliwi symulacje ogromnych układów takich jak np. cały kapsyd wirusa oddziałujący z błoną infekowanej komórki, jednocześnie pozwalając uzyskać szczegółowe informacje o poszczególnych kluczowych atomach zaangażowanych w proces penetracji.
Projekt składa się z 4 etapów. Pierwszy to stworzenie metody do symulacji najważniejszych składowych komórkowych w dłużej skali czasowej (gruboziarniste pole siłowe) umożliwiającej symulowanie układu złożonego z białek, cukrów, kwasów nukleinowych, lipidów czy jonów. W drugim etapie zostanie poprawiona metoda do symulacji układów w krótszej skali czasowej (pełnoatomowe pola siłowe). Obecnie funkcja opisująca energetykę układu jest niedokładna. Nowo wyprowadzona funkcja matematyczna zostanie użyta do poprawy energii opisującej kąt torsyjny. W trzecim etapie zostanie stworzony sposób na komunikowanie się między poszczególnymi sposobami opisu cząsteczek - gruboziarnistym i pełnoatomowym. Metoda "rozmowy" między dwoma typami przedstawiania cząsteczek, która nazywa się wymianą rozdzielczości, zostanie wprowadzona dla poprawionych pól siłowych. W metodzie tej cząsteczki w trakcie symulacji przechodzą z jednej reprezentacji do drugiej. W ostatnim etapie oba pola siłowe zostaną poprawione by pasowy do siebie, umożliwiając symulację dużych układów z dużą dokładnością, pozwalając jednocześnie na badanie długotrwałych procesów. Zostanie zastosowana metoda odpowiedniości sił. Oznacza to, że parametry pól siłowych poprawiane będą w taki sposób, aby wzajemnie do siebie pasować. Proces ten będzie prowadzony naprzemiennie, najpierw poprawiane będą parametry gruboziarnistego a następnie pełnoatomowego pola siłowego, aż do uzyskania pełnej zgodności.