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隨著“材料基因組計(jì)劃”普及，越來(lái)越多材料領(lǐng)域的專(zhuān)家和學(xué)者已經(jīng)意識(shí)到材料計(jì)算、數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)在新材料研發(fā)中的價(jià)值和重要性。

部分尚未開(kāi)展實(shí)際應(yīng)用的專(zhuān)家學(xué)者們往往有著美好的“幻想”，即只要有了軟件和計(jì)算機(jī)時(shí)就能開(kāi)展材料計(jì)算，“高通量材料計(jì)算”也不在話(huà)下，然而事實(shí)卻并非如此。

一個(gè)材料計(jì)算模擬需要以下圖中一系列的操作流程：

材料計(jì)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(jì)算部分之外還需要多個(gè)處理流程協(xié)同工作。首先，計(jì)算前需要準(zhǔn)備大量文件，如結(jié)構(gòu)文件、參數(shù)設(shè)置文件、贗勢(shì)文件等；計(jì)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(chǔ)和利用也需納入考慮。

除了計(jì)算流程的復(fù)雜性，計(jì)算模擬還會(huì)受到“環(huán)境因素”的影響。首先，計(jì)算資源經(jīng)常會(huì)成為材料計(jì)算的瓶頸，高通量材料計(jì)算任務(wù)往往被計(jì)算資源短缺以及資源類(lèi)型單一等因素掣肘。

其次，計(jì)算過(guò)程中用戶(hù)需要多次登錄到計(jì)算集群提交任務(wù)、下載數(shù)據(jù)，這會(huì)為用戶(hù)帶來(lái)不小的管理成本，并且在一系列操作過(guò)程中難免也會(huì)出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的錯(cuò)誤。此外，Linux操作系統(tǒng)是計(jì)算模擬的標(biāo)配，命令行是主流的交互方式，一定程度上成為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者的“門(mén)檻”。對(duì)于初期研究者來(lái)說(shuō)，花費(fèi)大量時(shí)間從“0”學(xué)習(xí)一個(gè)包含許多未知參數(shù)的復(fù)雜軟件的同時(shí)，還要學(xué)習(xí)了解復(fù)雜的操作系統(tǒng)，研究進(jìn)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(jiàn)，常規(guī)的材料計(jì)算處于“可用但不好用”的狀態(tài)，而無(wú)論是國(guó)家政策大勢(shì)，還是學(xué)術(shù)科研發(fā)展，都不能讓材料計(jì)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(jì)算模擬和機(jī)器學(xué)習(xí)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(gè)集 “計(jì)算、數(shù)據(jù)、AI、實(shí)驗(yàn)”四位一體的材料領(lǐng)域數(shù)字化云平臺(tái)。

這一聯(lián)合解決方案很好地解決了目前材料計(jì)算用戶(hù)的痛點(diǎn)，尤其對(duì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者友好，面對(duì)高級(jí)研究人員同樣能節(jié)省大量時(shí)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(wù)；而Matcloud+以高通量模型建模為代表，支持多作業(yè)并發(fā)計(jì)算、高通量模擬計(jì)算，與海量算力相得益彰；解決方案中集合了量子化學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)常用求解軟件，用戶(hù)可以按需選擇模擬軟件；并集成機(jī)器學(xué)習(xí)等智能計(jì)算模塊，打造交叉學(xué)科研發(fā)新模式。功能方面，組件化的功能設(shè)計(jì)、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(duì)一的資深量子化學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)專(zhuān)家專(zhuān)屬服務(wù)和7*24小時(shí)在線(xiàn)支持，可保障良好的用戶(hù)使用體驗(yàn)。

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(guò)計(jì)算、數(shù)據(jù)、AI、實(shí)驗(yàn)、服務(wù)的集成融合，幫助材料領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)者“鏟除專(zhuān)業(yè)研究之外的艱難險(xiǎn)阻”，加速科研成果的轉(zhuǎn)化產(chǎn)出，讓材料計(jì)算從可用變?yōu)楹糜谩Ｊ锕庵撬銓⒊掷m(xù)踐行開(kāi)放內(nèi)核，聯(lián)合企業(yè)、科研單位等計(jì)算產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先者，全面開(kāi)放API接口，破除技術(shù)壁壘，以無(wú)界開(kāi)放的算力網(wǎng)絡(luò)賦能材料科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)發(fā)展。

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