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2025年1月
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發(fā)布時間: 2021-12-21
隨著“材料基因組計劃”普及，越來越多材料領域的專家和學者已經(jīng)意識到材料計算、數(shù)據(jù)和機器學習在新材料研發(fā)中的價值和重要性。
部分尚未開展實際應用的專家學者們往往有著美好的“幻想”，即只要有了軟件和計算機時就能開展材料計算，“高通量材料計算”也不在話下，然而事實卻并非如此。
一個材料計算模擬需要以下圖中一系列的操作流程：
材料計算發(fā)展受多因素掣肘
為了得到最終的材料物性數(shù)據(jù)，除計算部分之外還需要多個處理流程協(xié)同工作。首先，計算前需要準備大量文件，如結(jié)構(gòu)文件、參數(shù)設置文件、贗勢文件等；計算完成之后,需要在海量結(jié)果中提取需要的數(shù)據(jù)；為了更好的展示研究結(jié)果，還需要用各種軟件做可視化展示；此外，輸出數(shù)據(jù)如何安全有效存儲和利用也需納入考慮。
除了計算流程的復雜性，計算模擬還會受到“環(huán)境因素”的影響。首先，計算資源經(jīng)常會成為材料計算的瓶頸，高通量材料計算任務往往被計算資源短缺以及資源類型單一等因素掣肘。
其次，計算過程中用戶需要多次登錄到計算集群提交任務、下載數(shù)據(jù)，這會為用戶帶來不小的管理成本，并且在一系列操作過程中難免也會出現(xiàn)人為因素導致的錯誤。此外，Linux操作系統(tǒng)是計算模擬的標配，命令行是主流的交互方式，一定程度上成為基礎學習者的“門檻”。對于初期研究者來說，花費大量時間從“0”學習一個包含許多未知參數(shù)的復雜軟件的同時，還要學習了解復雜的操作系統(tǒng)，研究進度容易被此拖慢。
從可用走向好用：海量算力孵化高通量材料云解決方案
由此可見，常規(guī)的材料計算處于“可用但不好用”的狀態(tài)，而無論是國家政策大勢，還是學術(shù)科研發(fā)展，都不能讓材料計算僅處于“能用但難用”的階段。如今，曙光智算聯(lián)合邁高科技打造高通量、多尺度材料計算模擬和機器學習解決方案，該方案底層使用曙光智算的海量高彈性算力，上層使用邁高科技的核心產(chǎn)品MatCloud+，形成了一個集 “計算、 數(shù)據(jù)、AI、實驗”四位一體的材料領域數(shù)字化云平臺。
這一聯(lián)合解決方案很好地解決了目前材料計算用戶的痛點，尤其對基礎學習者友好，面對高級研究人員同樣能節(jié)省大量時間成本。底層使用曙光智算高彈性海量算力，支持超大規(guī)模作業(yè)任務；而Matcloud+以高通量模型建模為代表，支持多作業(yè)并發(fā)計算、高通量模擬計算，與海量算力相得益彰；解決方案中集合了量子化學、分子動力學常用求解軟件，用戶可以按需選擇模擬軟件；并集成機器學習等智能計算？，打造交叉學科研發(fā)新模式。功能方面，組件化的功能設計、拖拽式工作流以及一站式結(jié)果分析可視化大大節(jié)省操作成本；云端登錄模式避免安裝額外軟件，保障快速提交作業(yè)；一對一的資深量子化學、分子動力學專家專屬服務和7*24小時在線支持，可保障良好的用戶使用體驗。
曙光智算聯(lián)合Matcloud+所打造的高通量材料云解決方案，意在通過計算、數(shù)據(jù)、AI、實驗、服務的集成融合，幫助材料領域?qū)＜液蛯W者“鏟除專業(yè)研究之外的艱難險阻”，加速科研成果的轉(zhuǎn)化產(chǎn)出，讓材料計算從可用變?yōu)楹糜?。曙光智算將持續(xù)踐行開放內(nèi)核，聯(lián)合企業(yè)、科研單位等計算產(chǎn)業(yè)領先者，全面開放API接口，破除技術(shù)壁壘，以無界開放的算力網(wǎng)絡賦能材料科學領域的技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)發(fā)展。
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