Machine learning (ML)-based steering can improve the performance of ensemble-based simulations by allowing for online selection of more scientifically meaningful computations. We present DeepDriveMD, a framework for ML-driven steering of scientific simulations that we have used to achieve orders-of-magnitude improvements in molecular dynamics (MD) performance via effective coupling of ML and HPC on large parallel computers. We discuss the design of DeepDriveMD and characterize its performance. We demonstrate that DeepDriveMD can achieve between 100-1000x acceleration for protein folding simulations relative to other methods, as measured by the amount of simulated time performed, while covering the same conformational landscape as quantified by the states sampled during a simulation. Experiments are performed on leadership-class platforms on up to 1020 nodes. The results establish DeepDriveMD as a high-performance framework for ML-driven HPC simulation scenarios, that supports diverse MD simulation and ML back-ends, and which enables new scientific insights by improving the length and time scales accessible with current computing capacity.


翻译:机器学习(ML)制导可以通过在线选择更具有科学意义的计算方法来改进基于共振的模拟的性能。我们展示了DeepDriveMD,这是一个由ML驱动的科学模拟指导框架,这是我们用来通过在大型平行计算机上有效结合ML和HPC来提高分子动态性能的磁级改进的一个框架。我们讨论了DeepDriveMD的设计及其性能特征。我们证明DreepDriveMD可以实现100-1000x的蛋白质折叠模拟相对于其他方法的加速,以模拟时间的量来衡量,同时覆盖模拟期间抽样各州所量化的同一符合性貌。实验是在多达1020个节点的领导阶级平台上进行的。结果将DeepDriveMD确定为MD作为由ML驱动的HPC模拟情景的一个高性能框架,用于支持多种MD模拟和ML后端,并通过改进现有计算能力可以进入的时间和时间尺度,从而获得新的科学洞察力。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月1日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
17+阅读 · 2019年10月30日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员