Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2024

Researchers Boost Chemical Reaction Calculation Speed by 30-40X

0

Researchers from the Norwegian University of Science and Technology (NTNU) have made a significant breakthrough in computational chemistry by developing a method that can speed up chemical reaction calculations by 30-40 times. This development has the potential to revolutionize the chemical industry and make previously impractical or impossible calculations feasible.

Complex calculations involving chemical reactions, protein folding, and phase transitions often require a significant amount of time, even with today’s powerful computers. These calculations are crucial for industries such as the chemical sector, but their lengthy processing times can be a major hindrance.

Professor Titus van Erp and his research group at NTNU’s Department of Chemistry have found a solution to this problem. By connecting 20 computers to work together and modifying the algorithms to optimize data exchange between the machines, they have dramatically reduced the time needed for these calculations.

“A calculation that previously took one year can now be done in ten days,” says Professor van Erp. “We have managed to increase the calculation speed of chemical reactions by 30-40 times.”

The key to this improvement lies in the way the computers communicate with each other. In traditional networked computing, computers often spend a significant amount of time waiting for each other to complete their tasks. The NTNU researchers have eliminated this waiting time by modifying the algorithms, allowing the computers to work actively for a much greater portion of the time.

This breakthrough comes at a critical time when current computer technology is reaching its limits, and the speed of advancement is slowing down. The results of this study, published in the Proceedings of the National Academies of Science (PNAS), demonstrate the importance and necessity of such innovations.

The research group, led by Professor van Erp, also included lead authors Daniel T. Zhang and Lukas Baldauf, Anders Lervik from NTNU’s Department of Chemistry, and Sander Roet from Utrecht University, who was a PhD student at NTNU during the experiments.

See original

Connecting computers so they can think faster

We are used to computers getting faster and faster, but complicated calculations involving lots of data can take a very long time, even today.

This applies to calculations of chemical reactions, how proteins assume different three-dimensional forms and so-called phase transitions, where one chemical substance transitions from one state to another, such as from solid to liquid form.

These types of results are often very important – for example, in the chemical industry.

Down from one year to ten days

These complicated calculations can take years to perform, and access to the most powerful computers is limited. How nice would it be if someone could make the calculations faster? Maybe a lot faster? And using existing equipment?

“We have managed to increase the calculation speed of chemical reactions by 30-40 times,” says Titus van Erp, a professor at the Norwegian University of Science and Technology (NTNU’s) Department of Chemistry. If sufficient computing resources are available, the speed can be increased even more.

Van Erp headed the research group that performed this study, but what does it mean in practice?

“A calculation that previously took one year can now be done in ten days,” says the professor.

The example in question concerned a calculation of how water molecules are split into hydrogen and oxygen.

This also means that the researchers can now perform computer calculations that would previously have been impractical and perhaps impossible to carry out. The results have been published in PNAS, the Proceedings of the National Academies of Science.

Connected computers are smarter

So how have they done this?

“We connected 20 computers that could work together to perform the calculations,” says van Erp.

Connecting computers together is nothing new, but the way the researchers did this is completely different from what others have done.

“We modified the algorithms, which optimized the exchange of data between the machines,” van Erp said.

Because the computers could work actively much more of the time, there was much less delay during the calculations.

The computers don’t have to wait

“Previously, connected computers spent a lot of time waiting for each other. One computer in a network has had to wait for calculations being performed by another computer in the network, but they don’t have to do that in our method,” says van Erp.

This is especially important at a time when current computer technology is starting to reach a limit. The increase in speed is no longer as fast as it was a few years ago and results like this are, therefore, important, necessary and encouraging.

The research group further consisted of lead authors Daniel T. Zhang and Lukas Baldauf, and Anders Lervik from the Department of Chemistry at NTNU, as well as Sander Roet from Utrecht University, who was a PhD student at NTNU when they carried out the experiments.

Reference: Daniel T. Zhang, Lukas Baldauf, Sander Roet, Anders Lervik and Titus S. van Erp. Highly parallelizable path sampling with minimal rejections using asynchronous replica exchange and infinite swaps. PNAS. 5 February, 2024. https://doi.org/10.1073/pnas.231873112








Охранник из аэропорта Внуково стал моделью

TRENDBOOKS.AI – первая в России нейросетевая платформа для предиктивной тренд-аналитики в моде и дизайне

Вскрылись жуткие подробности смерти 24-летней звезды «Дома-2»: несколько дней мертвая пролежала в квартире

Уровень медицины в Некрасовке растет


OpenAI launches GPT-5, its most powerful AI yet—will it be enough to stay ahead in today’s ruthless AI race? 

Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle


Наталья Рудик назначена директором по продуктам ERM и BPM в компании «НЕКСТБИ»

В ДТП на трассе погибли двое детей и женщина

В Петербурге центр города и Лахтинскую гавань связали водными круизами

Добро в каждой чашке: Елизавета Боярская, фонд «Жизнь в Движении» и сеть кофеен «Ягода» запускают авторский кофе для помощи детям с ОВЗ


The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов

Уникальное шоу Натальи Которевой «Женщина за 50» в Москве 20 сентября

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

DCLogic и HIDEN создают альянс для защиты ИТ-инфраструктуры от сбоев в электропитании


Ян Топлес провел конкурс двойников «умного человека в очках» из нашумевшего мема

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

Володин назвал причину строительства "панелек" вместо каркасных МКД в Саратове


Ефимов: с начала года утвердили 10 ППТ для 8 тыс. кв. м недвижимости

Политолог нашла парадокс в отношениях России и Грузии

Росгвардейцы обеспечили безопасность фестиваля ЛИГА ТРИАТЛОНА & IRONSTAR МОСКВА 226 2025.

Британского наёмника Хейдена привезли в Москву: Психически нестабильный вэсэушник оказался в СИЗО


Зверев пробился в третий раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати

Александрова снизилась в рейтинге в борьбе за титул WTA

Потапова проиграла Свёнтек во втором круге турнира WTA в Цинциннати

Хачанов достиг третьего раунда теннисного турнира «Мастерс»


Sohu: США грозят Китаю из-за Тайваня, Пекин ждет помощи от России

Британского наёмника Хейдена привезли в Москву: Психически нестабильный вэсэушник оказался в СИЗО

Урожай бахчевых в Крыму: современные технологии и популярность за пределами региона

Дегтярёв привёл в пример потолок зарплат в КХЛ, говоря о российском футболе


Музыкальные новости

Возлюбленная Тимати ответила, почему не вышла замуж за репера

Команда «Буран» одержала победу на «Архипелаге 2025»

Вспоминаем клипы эпохи: извиняющийся Бибер, знойный Псай и восставший Маккартни (видео)

Розенбаум рискует потерять голос из-за проблем с легкими


Уникальное шоу Натальи Которевой «Женщина за 50» в Москве 20 сентября

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов


«Торпедо» и «Спартак» Кострома сразятся за три очка. «Торпедо» Москва — «Спартак» Кострома: прогноз и ставка

Не лечит, но помогает: уже сегодня ТНТ покажет премьеру комедийного сериала «Знахарь» с Денисом Васильевым и Катериной Ковальчук

Дима Билан сплясал на крыше трактора в Ленинградской области

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы


Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

Кино на Белой даче: какие фильмы чеховский музей покажет в августе

У Крымского моста скопилась очередь из 1,1 тысячи автомобилей

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов


Медиа сообщили о предполагаемой локации встречи Путина и Трампа на Аляске

Российские акции демонстрируют уверенный рост на фоне ожиданий встречи Путина и Трампа

Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Генсек НАТО предположил возможный итог встречи Трампа и Путина




Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге


В Киеве сделали заявление о территориальных уступках


Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

Охрану общественного порядка и безопасность на футбольных матчах в Москве обеспечила Росгвардия

Компания «КЕНГУРУ.ПРО» подписала соглашение с сетью премиальных фитнес-студий PRO TRENER


В Минске считают, что интервью Лукашенко превратили в пропагандистский опус

Интервью Лукашенко на "Беларусь 1" стало примером пропагандистской одержимости


Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: сбиты ещё три беспилотника, летевших на Москву

Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Собянин заявил об уничтожении пятого БПЛА, который летел на Москву


Преимущества применения озона для очистки воды

Было-стало. Какая улица вела на Москву, а привела в заповедник

Новости: в Колорадо из-за масштабного лесного пожара эвакуировали исправительное учреждение

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов


Sohu: США грозят Китаю из-за Тайваня, Пекин ждет помощи от России

Более 15 тысяч нижегородцев и гостей города объединил в День физкультурника спортивно-патриотический фестиваль «Моя сила»

Урожай бахчевых в Крыму: современные технологии и популярность за пределами региона

Собянин сообщил о сбитии 10 летевших на Москву беспилотников


Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК

без заголовка

В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области


Подросток на Мersedes сбил пешехода на трассе в Керчь

Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Прогноз погоды в Крыму на понедельник

Когда достроят больницу скорой помощи и онкодиспансер в Севастополе


Росгвардейцы обеспечили безопасность фестиваля ЛИГА ТРИАТЛОНА & IRONSTAR МОСКВА 226 2025.

Телеведущая Гузеева предсказала гибель режиссера Бутусова в море

Дегтярёв привёл в пример потолок зарплат в КХЛ, говоря о российском футболе

Собянин сообщил о сбитии 10 летевших на Москву беспилотников














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *