ABEEMσπMM模型中能量求解的并行化的开题报告题目：ABEEMσπMM模型中能量求解的并行化摘要：在分子动力学模拟中，利用经典力场求解分子的能量是一个很耗时的过程。本文将探讨如何利用并行计算技术加速ABEEEMσπMM模型中的能量计算。具体而言，本文将比较MPI和OpenMP这两种并行计算技术在加速能量计算中的效率表现，并分析各自的优缺点，为总结如何选择合适的并行计算技术提供参考。关键词：ABEEMσπMM模型、能量计算、并行计算、MPI、OpenMP一、研究背景和意义分子动力学模拟（MolecularDynamics,MD）是计算化学和计算材料科学领域中的重要研究成果，它运用经典物理学原理，建立了模拟体系的能量函数与运动方程，模拟大量粒子在特定条件下的宏观性质。由于分子动力学模拟需要计算分子的能量，而能量计算是一个很耗时的过程，因此如何加速这个过程一直是分子动力学模拟领域的研究热点。目前，常见的分子动力学能量模型包括力场模型和量子化学模型。其中力场模型又可以细分为非量子力场和半经验量子力场两类。在众多非量子力场中，ABEEMσπMM模型是一种半经验力场模型，将分子体系中原子间的相互作用看作是电子云与分子核间的静电作用和电子云间的极化作用等。它可以较好地描述氢键、范德华平面、偶极-偶极相互作用及氧化物等小分子体系的性质，因此在药物设计和材料科学等领域有着广泛的应用。但是，ABEEMσπMM模型中的能量计算是一个极为耗时的过程，如何加速这个过程，提高模拟计算的效率，将直接影响到分子动力学模拟的实用性和推广应用。二、研究方法和步骤本文将主要从并行计算的角度出发，分析如何加速ABEEMσπMM模型的能量计算。更具体而言，本文将探讨MPI和OpenMP两种并行计算技术在加速能量计算的效率表现，以及各自的优缺点。具体步骤如下：（1）研究当前ABEEMσπMM模型中的能量计算方法，分析其中的计算瓶颈并确定能量计算并行化的方案；（2）针对所确定的能量计算并行化方案，重点调研MPI和OpenMP两种并行计算技术，了解其特点、优劣和适用场景；（3）根据MPI和OpenMP两种技术的特点，设计并实现能量计算的并行计算程序，并对其效率进行比较分析，验证并行计算对ABEEEMσπMM模型能量计算效率的提升；（4）总结MPI和OpenMP两种并行计算技术在加速能量计算过程中的优缺点，为之后应用场景的选择提供参考。三、研究成果及其意义本文探讨了如何利用并行计算技术加速ABEEEMσπMM模型中的能量计算，分别从MPI和OpenMP两个角度出发，分析了他们的优缺点和适用场景，并且实现了对应的并行计算程序，最终评估了并行计算技术对提高ABEEEMσπMM模型能量计算效率的作用。根据测试结果，本文将制定针对不同场景和条件下合适选择的并行计算技术，为广大分子动力学模拟领域的从业者提供参考和借鉴。同时，本文基于并行计算技术的研究也为分子动力学模拟领域的发展提供了一些借鉴意义。