Отзыв на автореферат 4 (Технология программирования алгоритмов молекулярно-динамического моделирования наносистем на графических процессорах)

ОТЗЫВ на автореферат диссертации Семенова Сергея Александровича «Технология программирования алгоритмов молекулярно-динамического моделирования наносистем на графических процессорах», представленной на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук по специальностям 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» В диссертационном исследовании рассматривается технология программирования алгоритмов молекулярной динамики на графических процессорах для решения различных задач, связанных с наносистемами.

Автор предложил подход эффективного создания программного комплекса на графических процессорах, реализовал его, и с помощью разработанного программного обеспечения решил актуальную задачу теплопроводности углеродных наноструктур, таких как вытянутый лист графена и протяженная нанотрубка. В качестве дополнительного обоснования полученного эффекта аномальной теплопроводности решена дробно-дифференциальная математическая модель, и проведено сопряжение микро и макро подходов к описанию явления переноса тепла в наносистемах. Первая глава диссертации посвящена описанию алгоритмов молекулярно-динамического моделирования, и дана постановка задачи их реализации на графических процессорах. Во второй главе представлена технология создания программ молекулярно-динамического моделирования различных наноструктур с использованием потенциала Бреннера.

Предлагается метод реализации численных алгоритмов решения уравнений движения, в которых используется явная разностная схема, и один временной Д /Д,, р~~ шаг реализуется так, чтобы не возникало ветвлений кода. Представленная технология выбора алгоритмов молекулярной динамики обеспечивает эффективное исполнение на видеокартах. В третьей главе с использованием разработанного программного комплекса проведено моделирование отдельных известных углеродных структур, и вычислены их параметры. Результаты моделирования соответствуют результатам, полученным с использованием программного комплекса ЬАММРК, а полученные значения параметров совпадают с параметрами использованного потенциала. Кроме того они близки к значениям, полученным в других программных комплексах и лабораторных экспериментах. При этом следует отметить преимущества разработанного комплекса по скорости и точности моделирования.

Четвертая глава посвящена прикладной задаче определения коэффициентов теплопроводности углеродных наноструктур. Результаты (микроскопического) моделирования молекулярно-динамического распространения тепла в исследуемых образцах (листы графена и нанотрубки) свидетельствуют о том, что рассматриваемые процессы проявляют аномальный характер„ причем степень аномальности (или ее отсутствие) зависит от заданных начальных температур наноструктур. Результаты, полученные в диссертационной работе, являются новыми, имеют теоретическое и прикладное значение. Весьма перспективно применение молекулярной динамики, описанной в работе, в молекулярной биологии. В автореферате диссертации подробно обоснованы актуальность, новизна и практическая значимость работы, четко сформулированы цели и задачи диссертационного исследования.

Автореферат диссертации дает полное представление о ее содержании и уровне. По автореферату имеются следующие замечания: Ь В тексте автореферата не отражена физическая связь между динамикой частиц и температурой образца. 2. Несмотря на достаточно подробный теоретический обзор, в работе отсутствуют сведения о модификациях потенциала Бреннера и его адаптации к различным наноструктурам. Сведения о составителе отзыва ФИО: Потанин Евгений Петрович Ученая степень: доктор физико-математических наук Ученое звание: старший научный сотрудник Почтовый адрес: Россия 127204, Москва, 9-ая Северная линия, дом 21 Телефон: 499 196-77-28 Адрес электронной почты: Ро1ап1п ЕР пгсЫ,гц Наименование организации: Национальный исследовательский центр "Курчатовский Институт" Должность: ведущий научный сотрудник ) ~йоЮГиннойть подписи ' ~~~РФ ~Ф-и-Ими' 3.— ябдтве~~жда~О ло о! Указанные недостатки не снижают общей положительной оценки диссертационной работы, соответствующей всем требованиям, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата наук.

Считаю, что ее автор Семенов Сергей Александрович заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата физико-математических наук по специальностям 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ». .