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应用ABEEMσπ模型计算蛋白质电荷分布及并行程序实现

作　者: 刘娇
导　师: 杨忠志
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 原子与分子物理
关键词: 原子-键电负性均衡方法σπ模型蛋白质电荷分布并行计算
分类号: O561
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

依据密度泛函理论,分子体系的电子密度决定了分子体系的一切性质,因此准确计算分子体系的电荷分布对解释和预测它的结构和性质具有重要的作用。在密度泛函理论和电负性均衡方法的基础上,建立的原子-键电负性均衡方法中的σπ模型明确地考虑了双键中的π键部分,在计算和解释大分子体系的结构和性质关系方面取得了令人满意的结果。本文对比了1b03、1e0q、1i5h、1i6c、1niz、1o6wA01、1o6wA02、1tk7这八种蛋白质分子的ABEEMσπ的电荷分布与从头算HF/STO-3G的电荷分布,从它们的相关方程可以看出,ABEEMσπ电荷可以很好地重复相应从头计算结果。我们根据ABEEMσπ模型计算分子体系电荷分布的串行程序,提出和发展了三种不同的并行算法,能快速地计算大分子体系的ABEEMσπ电荷分布。测试时间数据表明,使用编译和调试的ABEEMσπ并行程序能准确、更快速地计算出大分子体系的电荷分布,尤其是针对规模比较大的分子体系效果更加显著。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
第1章引言  6-7
第2章理论背景  7-19
  2.1 密度泛函理论  7-10
  2.2 电负性均衡原理  10-13
    2.2.1 电负性  10
    2.2.2 Sanderson的电负性均衡原理  10-11
    2.2.3 Moniter的电负性均衡原理  11-13
  2.3 并行计算  13-19
    2.3.1 并行计算需求  14-15
    2.3.2 并行计算硬件  15-16
    2.3.3 程序并行分解  16-19
第3章原子-键电负性均衡方法中的σπ模型的建立(ABEEMσπ)  19-37
  3.1 理论方法  19-23
  3.2 参数确定  23-27
  3.3 计算蛋白质电荷分布  27-37
第4章 ABEEMσπ电荷分布的并行程序设计  37-51
  4.1 并行程序设计  37-42
  4.2 并行时间测试  42-44
  4.3 并行加速比与并行效率分析  44-51
第5章总结  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-58

应用ABEEMσπ模型计算蛋白质电荷分布及并行程序实现

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