Распределенное моделирование систем большой размерности в физической химии оксидных расплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Гусев, Андрей Иванович

• Гусев, Андрей Иванович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гусев, Андрей Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМ.

1.1. Обзор методов моделирования в физической химии.

1.1.1. Квантово-химические методы.

1.1.2. Метод Монте-Карло.

1.1.3. Метод молекулярной динамики.

1.2. Основные направления развития высокопроизводительных вычислений.

1.2.1. Суперкомпьютерные системы.

1.2.2. Программирование параллельных алгоритмов.

1.2.3. Программирование распределенных приложений.

1.2.3.1. Распределенные объектные технологии.

1.2.3.2. Технологии RMI, CORBA и DCOM.

1.2.3.3. Сравнительные характеристики технологий.

1.3. Постановка задачи выбора технологии распределения вычислений.

1.4. Выводы.

2. РАСПРЕДЕЛЕННОЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.

2.1. Комплексная модель оксидного расплава.

2.2. Имитационная молекулярно-динамическая модель.

2.2.1. Граничные условия.

2.2.2. Начальные условия.

2.2.3. Фазы эксперимента.

2.3. Макроскопические свойства оксидных расплавов.

2.4. Расчет аддитивного сферически-симметричного двухчастичного потенциала.

2.4.1. Модель близкодействия.

2.4.2. Модель дальнодействия.

2.5. Модель распределенных вычислителей.

2.5.1. Схема расчетов методом молекулярно-динамического моделирования.

2.5.2. Параллельный расчет потенциалов и сил взаимодействия.

2.5.3. Модель балансировки нагрузки (алгоритм порционного деления множества частиц).

2.5.4. Оценка эффективности использования распределенных вычислений.

2.6. Выводы.

3. ПОДСИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕННОГО МОЛЕКУЛЯРНО

ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОКСИДНЫХ СИСТЕМ БОЛЬШОЙ РАЗМЕРНОСТИ.

3.1. Постановка задачи построения распределенной информационно-исследовательской системы.

3.2. Архитектура распределенной ИИС.

3.3. Применение CORBА - технологии для управления работой приложений.

3.4. Интеграция подсистемы распределенного молекулярно-динамического моделирования в информационноисследовательскую систему.

3.4.1. Общая структура подсистемы распределенного молекулярно-динамического моделирования.

3.4.2. Структура и документация классов подсистемы молекулярно-динамического моделирования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Распределенное моделирование систем большой размерности в физической химии оксидных расплавов»

Вопросы математического моделирования свойств веществ и создания соответствующих комплексов программ являются составной частью приоритетной задачи современного научного знания - создания новых металлических материалов с заранее заданными свойствами.

Для таких областей как металлургия, физическая химия, стекольная промышленность целенаправленный синтез новых металлических материалов с заданными свойствами может быть эффективно осуществлен лишь на основе знания процессов, протекающих в жидкой фазе.

Свойства металлов в твердой фазе во многом определяются характеристиками расплава, его жидких фаз (металла и шлака) и закономерности обменных взаимодействий на границе их раздела.

Натурные эксперименты с оксидными расплавами, являющимися основой большинства металлургических шлаков либо чрезмерно трудоемки, либо принципиально невозможны из-за высокой агрессивности сред по отношению к измерительным ячейкам, химического взаимодействия между расплавами и остальной средой, высокими температурами плавления и т. д.

В этой ситуации компьютерное моделирование часто оказывается единственным способом изучения протекающих процессов. Для развития и широкого применения компьютерного моделирования на практике, необходимо разрабатывать все его составляющие — математические модели, программное обеспечение для их реализации, программные комплексы на базе новых информационных технологий.

Одним из перспективных методов компьютерного моделирования, является метод молекулярной динамики (МД), позволяющий, практически из "первых принципов", определить целый комплекс свойств (энергетические, структурные, термодинамические, спектральные и транспортные характеристики). При использовании этого метода можно исследовать взаимные корреляции свойств при различных условиях (состав, давление, температура, внешние силы), в том числе и таких, которые для реального эксперимента являются недоступными. При этом адекватность результатов определяется достаточной точностью заложенных математических моделей, а также размерностью моделируемой системы.

Полимеризующиеся оксиды обладают рядом специфических особенностей. Во-первых, большие значения вязкости, резко увеличивают время моделирования, поскольку накопление данных необходимых для изучения транспортных свойств ионов, составляющих структурный каркас расплава, осуществляется очень медленно. Во-вторых, большая кривизна потенциальных функций около минимума требует очень малого шага интегрирования уравнений движения для сохранения устойчивости. К тому же, дальнодействующий характер межчастичного взаимодействия требует больших временных затрат на выполнение электростатического суммирования.

За последнее десятилетие рядом авторов (B.J.Alder[80], A.Rahman[142], А.Н.Лагарьковым[55], L.Verlet[161], D.Beeman[86], R.W.Hockney[124] и др.) были разработаны подходы используемые в наукоемких разработках T.F.Soules[153], S.K.Mitra[126], Л.И. Вороновой[22], Д.К.Белащенко[5], П.Ф.Зильбермана[48], Г.Г.Бойко[9] и др. которые позволяют исследовать низкоразмерные системы (порядка 10-10 модельных частиц) и являются недоступными для широкого круга исследователей.

Низкая размерность моделируемой системы — одна из основных проблем ограничивающих возможности получения адекватных результатов. В частности, невозможность исследования наноструктуры (только ближний порядок), кинетические коэффициенты переноса имеют малую точность и т.д.

Для получения с помощью компьютерного моделирования адекватных результатов, обладающих практической значимостью, необходимы разработка новых математических моделей, интеграция более ранних, локальных вариантов наукоемкого программного обеспечения в современные программные комплексы и применение новых информационных технологий обеспечивающих высокопроизводительные вычисления.

В этой связи в Курганском государственном университете на кафедре прикладной математики и компьютерного моделирования под руководством д.ф.-м.н. профессора Л.И. Вороновой разрабатывается распределенная информационно-исследовательская система "Шлаковые расплавы" с удаленным доступом[32, 33], ядром которой является метод молекулярной динамики.

В данной работе была поставлена цель разработки математических моделей, вычислительных методов и создание распределенного программного комплекса для молекулярно-динамического моделирования систем большой размерности в физической химии оксидных расплавов.

Поставленная цель включает следующие задачи: разработка математической модели многокомпонентного оксидного расплава в ионном приближении для распределенного молекулярно-динамического моделирования разработка модели распределенных вычислителей для расчета оксидных систем большой размерности проектирование архитектуры распределенной информационно-исследовательской системы (ИИС), позволяющей моделировать оксидные системы большой размерности разработка программных оболочек для комплекса программ по молекулярно-динамическому и статистическому моделированию с использованием CORBA-технологии реализация подсистемы распределенного молекулярно-динамического моделирования для обеспечения функционирования разработанной ИИС проведение компьютерного эксперимента по молекулярно-динамическому и статистическому моделированию многокомпонентной оксидной системы.

На защиту выносятся следующие результаты: модель многокомпонентного оксидного расплава большой размерности для распределенного молекулярно-динамического моделирования; модель распределенных вычислителей, разработанная на базе CORBA-технологии; архитектура распределенной информационно-исследовательской системы; программные модули (CORBA-оболочки) для комплекса программ по молекулярно-динамическому и статистическому моделированию; подсистема распределенного молекулярно-динамического моделирования ИИС; результаты компьютерного моделирования многокомпонентной оксидной системы FeO-SiCb-CaO-MgO: структурные характеристики ближнего порядка (парциальные функции радиального распределения, средние длины связей и углы между частицами, координационные числа), доли полианионных комплексов с разным содержанием оксида— сеткообразователя, конфигурационное время жизни комплексов, доли кислорода различного типа, термодинамические параметры (температура внутреннее давление, молярные теплоемкости) и транспортные свойства (коэффициенты диффузии, сдвиговая вязкость).

Научную новизну работы определяют впервые полученные, перечисленные ниже результаты: построена математическая модель в ионном приближении для распределенного молекулярно-динамического моделирования многокомпонентных оксидных систем большой размерности; разработана модель распределенных вычислителей для расчета оксидных систем большой размерности (на базе высокопроизводительных вычислений с использованием CORBA-технологии); спроектирована архитектура распределенной ИИС позволяющей моделировать оксидные системы большой размерности; разработаны программные модули (CORBA-оболочки) для комплекса программ по молекулярно-динамическому и статистическому моделированию; реализована и интегрирована в ИИС подсистема распределенного молекулярно-динамического моделирования; в рамках созданного программного комплекса проведены компьютерные эксперименты по молекулярно-динамическому и статистическому моделированию оксидной системы FeO-SiCb-CaO-MgO, получены зависимости между характеристиками описывающими её состав и свойства, осуществлено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.

Работа имеет научную и практическую значимость по следующим основаниям.

Разработанные в диссертации математические модели и комплексы программ для распределенного молекулярно-динамического моделирования позволяют существенно увеличить размерность моделируемых систем многокомпонентных оксидных расплавов, до 104 - 106 частиц. Это повышает достоверность модельных расчетов, расширяет круг моделируемых свойств оксидных расплавов и увеличивает практическую ценность компьютерного эксперимента при изучении оксидных расплавов.

Разработка программных модулей (оболочек) на базе CORBA-технологии расширяет возможности исследования предметной области, предоставляя возможность использования в компьютерном эксперименте разнородных программных модулей созданных другими исследователями.

Интеграция системы распределенного молекулярно-динамического моделирования в ИИС предоставляет широкому кругу исследователей возможность удаленного доступа к проведению компьютерного эксперимента и физико-химическим результатам, обладающим прогнозными возможностями.

Результаты работы могут быть использованы в таких областях как физическая химия, теория металлургических процессов, черная и цветная металлургия, компьютерное материаловедение.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Гусев, Андрей Иванович

4.4. Выводы

1. По результатам серии проведенных экспериментов распределенного моделирования системы NaCl сделана оценка производительности программного комплекса.

2. Приведены основные характеристики, характеризующие микро- и макроскопические состояния системы NaCl при локальном и распределенном моделировании, показавшие отсутствие существенных различий, что подтверждает полную работоспособность распределенного программного комплекса.

3. В качестве объекта исследования рассмотрена многокомпонентная система FeO-SiCb-CaO-MgO являющаяся основой конверторных и ковшевых шлаков сталеплавильного производства.

4. Проведено исследование четырех составов шлаков при разных температурах.

5. Определены энергетические и структурные характеристики. В том » числе, структурные параметры ближнего порядка (функции радиального распределения атомов, распределения координационных чисел, функции распределения связей по углам, средние длины связей, координационные числа, углы между связями) и наноструктуры (выделены полианионы разной степени сложности, построены их функции распределения по характеристическим параметрам, определено время жизни полианионов). ф. 6. Рассчитан ряд термодинамических свойств (теплоемкость, сжимаемость, коэффициенты расширения), найдены кинетические коэффициенты переноса (коэффициенты диффузии и вязкость), определены характеристики полимеризованности системы при температурах, близких к температурам плавления.

7. При моделировании расплавов были получены некоторые термодинамические параметры, внутреннее давление; молярная теплоемкость при постоянном давлении; молярная теплоемкость при постоянном объеме.

8. Для оценки транспортных свойств расплавов системы были рассчитаны коэффициенты диффузии. Получена зависимость коэффициента диффузии от состава системы.

9. Получены значения динамической вязкости шлака. Рассчитана энергия активации по уравнению Аррениуса-Френкеля подтверждающая что низкие значения энергии активации вязкого течения моделируемых шлаков, являются следствием низкой степени полимеризации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана ионная модель многокомпонентного оксидного расплава большой размерности для распределенного молекулярно-динамического моделирования;

2. Разработана модель распределенных вычислителей для расчета оксидных систем большой размерности;

3. Спроектирована архитектура распределенной информационно-исследовательской системы;

4. Разработаны и реализованы программные CORBA-оболочки для комплекса программ по молекулярно-динамическому и статистическому моделированию;

5. Реализована и интегрирована в ИИС подсистема распределенного молекулярно

- динамического моделирования оксидных систем большой размерности;

6. Для многокомпонентной системы Fe0-Si02-Ca0-Mg0 проведены серии компьютерных экспериментов по распределенному молекулярно-динамическому моделированию и получены следующие результаты:

- определены структурные характеристики ближнего порядка (парциальные функции радиального распределения, средние длины связей и углы между частицами, координационные числа),

- рассчитаны доли полианионных комплексов с разным содержанием оксида-сеткообразователя,

- даны оценки конфигурационного времени жизни комплексов,

- рассчитаны доли кислорода (свободного, концевого, мостикого),

- вычислены термодинамические параметры (температура, внутреннее давление, молярные теплоемкости),

- даны оценки транспортных свойств (коэффициенты диффузии, сдвиговая вязкость).

Расхождение между модельными расчетами и данными натурного эксперимента составляет менее 10 %.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гусев, Андрей Иванович, 2004 год

1. Арапов Д. Можно ли превратить сеть в суперкомпьютер? Электронный ресурс. //Открытые системы №04/1997- Электрон, журн. М. 1997. - Режим доступа: http://osp.asu.pstu.ac.ni/os/1997/04/6.htm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

2. Атлас шлаков. Справ.изд. Пер с нем./Под редакцией Куликова И.С. М.: Металлургия, 1985,208 с.

3. Ахтырченко К.В., Леонтьев В.В. Распределенные объектные технологии в информационных системах // Системы Управления Базами Данных № 5-6, 97 стр. 52-64. М. 1997.

4. Ашуров А.К., Евсеев A.M., Адхамов А.А. Расчет кинетических коэффициентов в молекулярно-кинетической модели жидкого аргона ДАН СССР, 1975, т.220, № 2, с. 396-398.

5. Белащенко Д.К. Компьютерное моделирование структуры и свойств некристаллических оксидов // Успехи химии, 1997. Т.66. №9. С.811-844.

6. Берд Г.А. Молекулярная газовая динамика. М.: Мир, 1981. 532с.

7. Богуславский Л.Б., Дрожжинов В.И. Основы построения вычислительных сетей для автоматизированных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256с.

8. Бойко Г.Г., Андреев Н.С. Молекулярно-динамическое моделирование структуры стеклообразующих расплавов и стекол в кн. Стеклообразное состояние. Труды VIII Всесоюзного совещания. - Л.: Наука, 1986. с. 30-37.

9. Бойко Г.Г., Паркачев В.А. Изучение структуры фосфатных стекол методом молекулярной динамики // Труды 2 Российского семинара "Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов". Курган, 1994. С.6-9.

10. Ю.Бойко Г.Г., Паркачев В.А. Термодинамические свойства расплава метасиликата натрия по данным метода молекулярной динамики // Физ. и хим. стекла, 1991, т. 17, № 4, с. 659-663.

11. П.Борн М., Хуан Кунь. Динамическая теория кристаллических решеток.- М.: ИЛ, 1959.354с.

12. Брюхов Д.О., Задорожный В.И., Калиниченко Л.А., Курошев М.Ю., Шумилов С.С., Интероперабельные информационные системы: архитектуры и технологии. //Системы Управления Базами Данных. № 4, 95 стр. 52-64 М. 1995.

13. Бугаев В.Ю., Рабинович В.А. О методах расчета термодинамических свойств жидкостей в молекулярно-динамическом эксперименте ТВТ, 1983, т.21, №5, с.871-877.

14. Бусленко Н.П., Шрейдер Ю.А. Метод статистических испытаний Монте Карло и его реализация в цифровых машинах. Физматгиз, 1961. 461с.

15. Бухтояров О.И., Лепинских Б.М., Курлов С.П., Воронова Л.И. Применение молекулярно-статистического метода для термодинамического анализа системы Fe0-Si02 // Журн. неорг. химии, 1986, т. 31, № 10, С. 2623-2627.

16. Бухтояров О.И., Школьник Я., Курлов С.П. Расчет активностей компонентов расплавов системы SiCVAbCb-CaO методом Монте-Карло / Расплавы, 1988, т. 2, №4, с. 99-101.

17. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. К-М.: Бином, 1999. с. 563.

18. Валуев А.А., Норман Г.Э., Подлипчук В.Ю. Метод молекулярной динамики: теория и приложения в кн. Математическое моделирование. Физико-химические свойства вещества. М.:Наука, 1989, с.5-40.

19. Воеводин В.В. Параллельная обработка данных Электронный ресурс. /НИВЦ МГУ. Курс лекций. - М.: Инф. аналит. центр МГУ. 2002 - Режим доступа: http://www.parallel.ruyvw/lecl.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

20. Воронов В.И. Методы исследования структуры сильновзаимодействующих систем. В сб. науч. трудов "Математическое и программное обеспечение научных исследований и обучения", Курган: изд-во Курганского гос.ун-та, 2000 г., с.58-65.

21. Воронова Л.И., Бухтояров О.И. Прогнозирование физико химических свойств борного ангидрида методом молекулярной динамики.- Физика и химия стекла, 1987, т.13, N 6, с.818-823.

22. Воронова Л.И., Бухтояров О.И., Лепинских Б.М. Исследование жидкой пятиокиси ванадия молекулярно-динамическим методом / Физика и химия стекла, 1987, т.13, N 2, с.287-290.

23. Воронова Л.И., Бухтояров О.И., Лепинских Б.М. Моделирование структуры и термодинамических свойств жидкого кремнезема методом молекулярной динамики. Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1987, №5, с.5-9.

24. Воронова Л.И., Бухтояров О.И., Лепинских Б.М., Курлов С.П. Потенциалы межчастичного взаимодействия в системах металл-кислород. Физика и химия стекла, 1987, т.13, № 16, с. 112-115.

25. Воронова Л.И., Бухтояров О.И., Лепинских Б.М., Курлов С.П. Расчет потенциала межчастичного взаимодействия для системы кремний-кислород. Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1986, № 10, с. 4-6.

26. Воронцов-Вельяминов П.Н., Шифф В. К. Исследование фазового перехода газ — жидкость методом Монте-Карло в ионных системах. Существенностьучета дальних взаимодействий.- Деп. в ВИНИТИ, 1978, №3783-78 Деп., 22 с.

27. Губанов В.А., Курмаев Э.Э., Ивановский АЛ. Квантовая химия твердого тела. М.: Наука, 1984, 304 с.

28. Дидомиров P.M., Багатурьянц А.А., Абронин Н.А. Прикладная квантовая химия М.: Химия, 1979, 295 с.

29. Евсеев A.M. Уравнения движения в квантовой молекулярной динамике. -Журн.физ.хим., т. LXII, № 4, 1988, с.972-977.

30. Ермаков С.Н., Михайлов Г.А. Курс статистического моделирования. М.: Наука. 1976. 235 с.

31. ИИС Шлаковые расплавы Электронный ресурс.: инф. исслед. сист. с удален, доступом. Курганский государственный университет, Курган. 2004. -Режим доступа: www.kgsu.ru/rissm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

32. Кларк Т. Компьютерная химия: Пер. с англ. М.: Мир, 1990, 384 с.

33. Копысов С.П., Красноперов И.В., Рычков В.Н. Объектно-ориентированный метод декомпозиции области //Вычислительные методы и программирование. М.: Изд-во МГУ, 2003. 1, № 1. С.1-18.

34. Копысов С.П., Красноперов И.В., Рычков В.Н. Реализация объектно-ориентированной модели метода декомпозиции на основе параллельных распределенных //Вычислительные методы и программирование. М.: Изд-во МГУ, 2003. Т. 4. С. 19-36.

35. Кубо Р. Статистическая механика. М.: Мир, 1967. - 323 с.

36. Лагарьков А.Н., Сергеев В. М. Метод молекулярной динамики в статистической физике УФН. 1978. т. 125 , вып.З, с. 409-448.

37. Лисков В., Гатэг Дж. Использование абстракций и спецификаций при разработке программ. М.: Мир, 1989. с.151.

38. Момчев В.П. Компьютерное моделирование структуры и свойств некоторых жидких и аморфных металлов и сплавов на основе Fe, Ag и Ni диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, М.:, МИСИС, 1994, 152с.

39. Полухин А.В., Ухов В.Ф., Дзугутов М.М. Компьютерное моделирование динамики и структуры жидких металлов.- М.: Наука, 1981. 323 с.

40. Полухин В. А., Ватолин Н. А. Моделирование аморфных металлов. М.: Наука, 1985. - 288 с.

41. Полухин В.А., Дзугутов М.М. Статистико-геометрический анализ структуры молекулярно-динамической модели аморфного и жидкого алюминия.

42. ФММ, 1981, т. 51, вып. 1, с. 64-68.

43. Пуха Ю. CORBA/IIOP и Java RMI. Основные возможности в сравнении Электронный ресурс. // СУБД, №4/97 Электрон, журн. - М. 1997 - Режим доступа: http://www.csu.ac.ru/osp/dbms/1997/04/index.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

44. Роберт P. XML превосходит самое себя //LAN Журнал сетевых решений №11/99 М.: 1999.

45. Рычков В.Н., Краснопёрое И.В., Копысов С.П. Промежуточное программное обеспечение для высокопроизводительных вычислений //Вычислительные методы и программирование. М.: Изд-во МГУ, 2001. Т.2, С. 109 - 124.

46. Салем JL Электроны в химических реакциях. М.: Мир, 1985.

47. Слетер Дж. Методы самосогласованного поля для молекул и твердых тел. -М.: Мир, 1978, 356 с.

48. Соболь И.М. Численные методы Монте Карло. М.: Наука. 1973. 322с.

49. Цимбал А. Сравнительный анализ технологий CORBA и СОМ. Электронный ресурс. /Аналитическая статья. М.: Учебно-консалтинговый центр Interface Ltd. 2002. - Режим доступа: http://www.interface.ru, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

50. Цимбал А. Технология CORBA для профессионалов. Санкт-Петербург: Издательство "Питер", 2001. - 624с.

51. Шайтан К.В., Сарайкин С.С. Электронный ресурс. /Кафедра биоинженерии МГУ, биологический ф-т. М., [1999]. Молекулярная динамика. Электрон, журн. Режим доступа к журн.: http://www.moldyn.ru\library\md\default.htm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

52. Эверестов Р.А. Квантовохимические методы в теории твердого тела // Д.: ЛГУ, 1982,28а с.

53. Эндрюс Г.Р. Основы многопоточного, параллельного и распределённого программирования.: Пер. с англ. М.: Изд. дом "Вильяме", 2003. - 512 с.

54. Alder B. J., Wainwright Т. E. Studies in Molecular Dynamics. I. General Method // J. Chem. Phys., 1959, Vol.31, N 2, p.459-466.

55. Allen M.P., Tidesley D.J. Computer simulation of liquids. Oxford: Clarendon Press, 1986.

56. Allen M.P., Tildesley D.J. Computer simulation of liquids. Oxford, 1987, p. 385.

57. Angell С. A., Cheeseman P., Tamaddon S. Water-like transport property anomalies in liquid silicates investigated at high T and P by computer simulation techniques // Bull. Mineral, 1983, vol. 106, N. 1-2, p. 87-97.

58. Angell C.A., Clarke J.H.R., Woodcock L.V. Interaction potentials and glass formation: a survey of computer experiments Adv.Chem.Phys., 1981, V.48, p.397-453.

59. Baker S. Corba Distributed Objects; Using Orbix. 1997.

60. Beeman D. Some multistep methods for use in molecular dynamics calculations, J. Comput. Phys., 1976, vol. 20, pp. 130-139.

61. Binkley J.S., Whiteside R.A., Hariharan P.C., Seeger R., Pople J.A., Hehre W.J., Newton M.D. QCPE Program No.368.

62. Binkley J.S., Whiteside R.A., Raghavachari K., Seeger R., DeFrees D.J., Schlegel H.B., Frisch M.J., Pople J.A., Kahn L.R. GAUSSUAN82 Release A., Carnegie-Mellon University, Pittsburg, USA 1982.

63. Borgianni C., Cranati P. Thermodynamic propertiies of silicates and alumino-silicates from Monte-Carlo calculations.- Met. Trans. B, 1977 v. 88, No. 1, p. 147-151.

64. Borgianni C., Granati P. Monte-Carlo calculations of ionic structure in silicate and alumino-silicate melts.- Met. Trans. B, 1979 v. 108, No. 1, p. 21-25.

65. Brawer S.A., Weber M.J. Molecular dynamics simulations of the structure of rare-earth doped beryllium-fluoride glasses J.Chem.Phys., 1981, V.75, N 7, p.3522-3541.

66. Brooks C.L., Karplus M., Pettitt B.M. Proteins: a theoretical perspective of dynamics, structure and thermodynamics. -New York: John Wiley, 1988.

67. Buneman O. Time-reversible difference procedures, Comput J. Phys., vol. 1, pp. 517-537.

68. Car R., Parrinello M. Unified approach for molecular dynamics and density -functional theory. -Phys.Rev.Lett., v.55, 1985, p.2471-2474.

69. Cheung Y.P.S. On the calculation of specific heats, thermal pressure coefficient and compressibilities in molecular dynamics simulations //Mol. Phys, 1977, v. 33, N. 2, p. 519-526.

70. Costrousky N., Peyrand J. Monte-Carlo study of two- dimentional vesiclet shapes.- J. Chem. Phys., v. 77, No. 4, P. 2081 2088

71. Cournoyer M.E., Jorgensen W.L. An improved intermolecular junction for simulations of liquid hybroben fluoride.- Molecular Physics, 1984, v. 51, No. 1, p. 119-132.

72. David W. Walker The design of a standard message-passing interface for distributed memory concurrent computers //Parallel Computing, v.20, n 4, April 1994, p. 657-673.

73. Detrich J., Corougin Cr., Clementi E. Monte-Carlo liquid water simulation with four-body interactions included.- Chem. Phys. Letters, 1984, v. 112, No. 5, p. 426 -430.

74. Dewar M.J.S. The Molecular Theory of Organic Chemistry // McGraw-Hill, New York, 1969. p.99.

75. Dewar M.J.S., Thiel W. Ground States of Molecules. 38. The MNDO Method. Approximations and Parameters. // J.Am.Chem.Soc., 1977, v.99, N 15, p.4899-4907.

76. Diep H.T., Nagai O. Monte-Carlo study of a three-dimensional Jsing lattice with frustration.- J. Phys. C: Solid State Physics, 1984, v. 17, No. 8, p. 1357 1365.

77. Dongarra J.J., Meuer H.W. and Strohmaier E., TOP500 Supercomputer Sites. Technical Report University of Mannheim, Germany, November 1999.

78. Dubin D.H.E., O'Neil T.M. Computer simulation of ion clouds in a Penning trap. Phys.Rev.Lett., v60, 1988, p.511-514.

79. Eastwood J.W., Hockney R.W., Lawrence D.N. P3M3DP The three-dimensional periodic particle-particle, particle-mesh program // Comp.Phys.Comm., 1980. V.19. №.2. P.215-261.

80. Event Service Specification Electronic resource.; Object Management Group1.c. Needham, MA, USA. 1998. - Mode of accesses:http://www.omg.org/omgspecifications/index.htm.

81. Frenkel D., Mulder B.M., McTadue J.P. Phase diarram of a system of hard ellipsoide.- Phys. Review Letterrs, 1984, v. 52, No. 4, p. 287 290.

82. Fumi, F. G. and Tosi M. P. Ionic Sizes and born repulsion parameters in the

83. NaCl type alkali halides I.- J. Phys. Chem. Solids, 1964, vol. 25, pp. 31-43. P 109. Ganh U. Atom distribution in fase-centered cubic solid solition from Monte-Carlocomputer simulations.- J. Phys. Chem. Solid, 1982, v.43, No. 10, p. 977 999.

84. Guldbroud L., Jonsson В., Wennerstrom H., Linse P. Eleatrical double layers forces. A Monte-Carlo study.- J. Chem. Rhys. 1984, v. 80, No. 5, p. 2221-2228.

85. Hansen J. P. and McDonald I. R. Statistical Mechanias of dense ionized matter. IV. Density and charge fluctuations in a simple molten salt.- Phys. Rev., ser. A, 1975, vol. 11, pp. 2111-2123.

86. Hautman J., Halley J.W., Rhee Y.J. Molecular dynamics simulation of water between two ideal classical metal walls. Chem.Phys., v.91, 1989, p.467-472.

87. Hehre W.J., Lathman W.A., Ditchfield R., Newton M.D., Pople J.A, QCPE Program No.326.

88. Hehre W.J., Radom L., Schleyer P., Pople J.A Ab Initio Molecular Orbital Theory//Wiley-Intersience, New-York, 1985.

89. Hirao K., Soga N. Molecular dynamics studies of structure and atomic motion of BeF2 glass // J.Non-Cryst.Solids, 1983, V.57, N.l, p.109-117.

90. Johnson, J., Skoglund, R., Wisniewski, J., Program Smarter, Not Harder. Get Mission-Critical Projects Right the First Time, McGraw-Hill, Inc., 1995

91. Kittel C., Introduction to solid state physics. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1956.

92. Lebowitz J.J., Percus J.k., Verlet L. Ensemble dependence of fluctuations with * application to mashine computations Phys.Rev., 1967, v. 153, N 1, p.250-254.

93. Lewis J.W.E., Singer K., Woodcock L.V. Thermodynamic and structural properties of liquid ionoc salt obtained by Monte-Carlo computation.- J. Chem. Soc., Faraday 11,1975, v. 71, pp. 301-312.

94. Mansfield M.L. Monte-Carlo Studies of polumers chain dimension in the melt.-J. Chem. Phys., 1982, v.77, No. 3, p. 1554-1559.

95. McDonald I. R., and Singer K. Calculation of Thermodynamic Properties of # Liquid Argon from Lennard-Jones Parameters by a Monte-Carlo Method, Discuss.

96. Faraday Soc., vol. 43, 1967, pp. 40-49.

97. Metropolis N., Ulam S. The Monte Carlo method, J. Amer. statistical assoc., 1949, 44, N247, 335-341.

98. Mezei M., Speedy P. J. Simulation studies of the dinedral angle in water.- J. phys. Chem., 1984, v. 88, N. 15, p. 3180-3182.

99. Mitra S. K., Hockney R. W. Microheterogeneity in simulated soda silica glass // The structure of non-crystalline materials / Ed. P. H. Gaskell et al. London; New York, 1982. P.316-325.

100. Mitra S.K. Molecular dynamics simulation of silicon dioxide glass. Phyl.Mag., B, 1982, v.45, N 5, p.529-548.

101. Mitra S.K., Amini M., Fincham D., Hockney R.W. Molecular dynamics simulation of silicon dioxide glass. Phyl. Mag. B, 1981, v.43, №.2, p.365-372.

102. Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows Electronic resource. /Oxford University Press, [1998]. Mode of access: http://ourworld.compuserve.com/homepages/gabird/

103. Mowbray, T.J., and Zahavi, R., The Essential CORBA: Systems Integration Using Distributed Objects. John Wiley & Sons, Inc., 1995.

104. MPI: Message Passing Interface Standard Electronic resource. Center for Computational Science and Technology Argonne, Illinois USA: Argonne National Laboratory, cop. 2004. Mode of accesses: http://www.mcs.anl.gov/mpi.

105. Murrel J.N., Harget A.J. Semiempirical Self-Consistent-Field Molecular Orbital Theory of Molecules Wiley-Interscience, London, 1972.

106. Offali R., Harkey D., Edwards J. Instant CORBA. Wiley Inc., 1997.

107. Parrinello M. and Tosi M.P. Structure and dynamics of simple ionic liquids. Riv. Nuovo Cimento, ser. 3, 1979, vol. 2, No. 6, pp. 1-69.

108. Pollack, E. L. and Hansen J. P. Statistical Mechanias of dense ionized matter. II. Equilibrium properties and melting transition of the crystallised one-component plasma.- Phys. Rev., ser. A, 1973, vol. 8, pp. 3110-3122.

109. Pople J.A., Beveridge D.L., Approximate Moleculsr Orbital Theory // McGraw-Hill, New York, 1970. p. 156.

110. Post C.B., A Monte-Carlo estimate of DNA loop formation.- Biopolimers, 1984, v. 23, No 3, p. 601 -605.

111. PVM: Parallel Virtual Machine Electronic resource. Oak Ridge National Laboratory. Oak Ridge TN USA: Division Director Jeff Nichols, Webmaster Betsy A. Riley. cop. 2004. - Mode of accesses: http://www.epm.ornl.gov/pvm/pvmhome.html.

112. Rahman A. Correlations in the Motion of Atoms in Liquid Argon, Phys. Rev., ser. A, vol. 136, 1964, pp. 405-411.

113. Rahman A., Fowler R.H., Narten A.H. Structure and motion in liquid BeF2, LiBeF3 and LiF from molecular dynamics calculations.- J. Chem. Phys., 1972, vol.57, pp. 3010-3011.

114. Rahman A., Mandell M.J., McTague J.P. Molecular dynamics study of an amorphous Lennard-Jones system at low temperature. J.Chem.Phys.,1976, v.64, N4, p.1564-1568.

115. Rahman A., Shiffer J.P. Structure of one-component plasma in external field: molecular dynamics study of particle arrangement in heavy-ion storage rings. — Phys.Rev.Lett., v.57, 1986, p.l 133-1136.

116. Rahman A., Stillinger F. H. Molecular dynamics study of liquid water // J. Chem. Phys., 1971. V. 55. №7. P.3336-3359.

117. Richards W.G., Walker T.E.H., Hinkley R.K. A bibliography of Ab initio Molecular Wave Functions // Oxford University Press, Oxford, 1971; Richards W.G., Walker T.E.H., Farnell L. Scott P.R. ibid., supplement forl970-3, 1974;

118. Richards W.G., Scott P.R., Colbourn E.A., Marchigton A.F. ibid, supplement fori974-7, 1978; Richards W.G., Scott P.R., Sackwild V., Robins S.A. ibid, supplement for 1978-80, 1981.

119. Sangster M.J.L., Dixon M. Interionic potentials in alkali halides and their use similation of molten salts. Adv. Phys., 1976, v.25, N3, p.247-342.

120. Schofield P. Computer Simulation Studies in the Liquid State, Comput. Phys. Commun., vol. 5, 1973, pp. 17-23.

121. Selloni A., Carnevali P., Car R., Parrinello M. Localization, hopping and diffusion of electrons in molten salts. Phys.rev.lett., v.59, 1987, p.823-826.

122. Sese L. M., Fernandez M. MC simulation on acetone-carbondisulphide (I : 124) with a quantum mechanical intermolecular potential.- J. Molecular liquids, 1984, v. 28, N. 2, p. 73-85.

123. SGI Announces Sale of Cray Vector Supercomputer Business to Tera Computer Company Electronic resource. Mountain View (CA) United States: Silicon Graphics Limited. cop. 2003. Mode of accesses: www.sgi.com/newsroom/pressreleases/2003/march/cray .html

124. Soules T. F. A molecular dynamics calculation of the structure of sodium silicate glass // J. Chem. Phys, 1979, vol. 71, N 11, p. 4570-4578.

125. Soules T.F. Molecular dynamics calculations of glass structure and diffusion in glass J. Non-Cryst. Solids, 1982, V.49, N 1-3, p.29-52.

126. Telenetworks specification Electronic resource. Center of Telenetworks SS7 products line. Rohnert Park, California USA cop. November 2000. Mode of accesses: http://www.telenetworks.com.

127. Tera Computer Company to Acquire Supercomputer Pioneer Cray from SGI Electronic resource. Seattle (WA) United States: Cray Inc. cop. 2003. Mode of accesses: www.cray.com/news/0003/acquisition.html.

128. Thiel W. The MNDOC Method, a Correlated Version of the MNDO Model -J.Am.Chem.Soc., 1981, v.103, p.1413-1420.

129. Top 500 chart Electronic resource. The annual World news. Mannheim Germany: Beratung: Sabine Emrich-Oltmanns, Dipl.-Kffr. cop. 1999. - Mode of accesses: sc.rz.uni-mannheim.de/1999/top500chart.html

130. Tosi M.P., Fumi F.G. J.Phys. Chem. Solids, 25, 31 (1964).

131. Vashishta P., Kalia R.K. Electron transport in disordered systems: A nonequilibrium quantum-molecular-dynamics approach. Phys.Rev.B, v.43, no. 13, 1991, p. 10928-10932.

132. Verlet L. Computer experiments on classical fluids. I. Thermodynamic properties of Lennard-Jones molecules.- Phys. Rev., 1967, vol. 159, pp 98-103.

133. Voronova L.I., Voronov V.I., Gluboky J.V. The oxide melts nanostructure research by a "covalent bonds network covering" method. Papers of International Symposium on Cluster and Nanostructure Interfaces, Richmond, Virginia, USA, 1999.

134. Woodcock L.V., Angell K.A., Cheeseman P. Molecular dynamics studies of the vitreous state: simple ionic system and silica.- J. Chem. Phys., 1976, v.65, N.4, p. 1565-1577.