کتاب صوتی شبیه‌سازی پیشرفته مولکول‌های زیستی با استفاده از توان پردازشی کارت‌های گرافیک (GPU)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شبیه‌سازی پیشرفته مولکول‌های زیستی با استفاده از توان پردازشی کارت‌های گرافیک (GPU)

موضوع کلی: زیست‌فناوری و محاسبات پیشرفته

موضوع میانی: شبیه‌سازی‌های مولکولی و پردازش موازی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی زیست‌فناوری محاسباتی و اهمیت شبیه‌سازی مولکولی
• 2. معماری سخت‌افزاری پردازنده‌های گرافیکی برای محاسبات علمی
• 3. مفاهیم پایه در مکانیک مولکولی و میدان‌های نیرو
• 4. نصب و پیکربندی محیط لینوکس برای محاسبات موازی
• 5. آشنایی با پلتفرم CUDA در برنامه‌نویسی موازی
• 6. ساختار داده‌ها و مدیریت حافظه در کارت‌های گرافیک
• 7. الگوریتم‌های پایه در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
• 8. مدل‌سازی سیستم‌های زیستی در محیط خلاء و حلال
• 9. محاسبه نیروهای غیرپیوندی و بهینه‌سازی برد کوتاه
• 10. استفاده از الگوریتم‌های انتگرال‌گیری در معادلات حرکت
• 11. شبیه‌سازی پروتئین‌ها و بررسی پایداری ساختاری
• 12. مدل‌سازی اسیدهای نوکلئیک و ساختارهای DNA
• 13. بهینه‌سازی محاسبات الکترواستاتیک با روش PME
• 14. تحلیل انرژی آزاد اتصال لیگاند به گیرنده
• 15. پیاده‌سازی الگوریتم‌های شبیه‌سازی در نرم‌افزار GROMACS
• 16. شتاب‌دهی محاسبات با استفاده از هسته‌های CUDA
• 17. مدیریت شرایط مرزی دوره‌ای در سیستم‌های مولکولی
• 18. شبیه‌سازی داکینگ مولکولی با استفاده از توان GPU
• 19. تحلیل مسیرهای حرکت مولکولی و تولید انیمیشن
• 20. روش‌های نمونه‌برداری پیشرفته در فضای فاز
• 21. بررسی برهم‌کنش‌های پروتئین-لیگاند در محیط آبی
• 22. تکنیک‌های محاسبات موازی برای سیستم‌های بزرگ‌مقیاس
• 23. ارزیابی دقت و خطای محاسبات در پردازش‌های GPU
• 24. شبیه‌سازی غشاهای زیستی و دولایه‌های لیپیدی
• 25. محاسبه پارامترهای ترمودینامیکی از نتایج شبیه‌سازی
• 26. استخراج ویژگی‌های ساختاری از داده‌های عظیم دینامیک مولکولی
• 27. روش‌های تحلیل خوشه‌بندی در ساختارهای پروتئینی
• 28. بهینه‌سازی مصرف انرژی در خوشه‌های محاسباتی
• 29. کاربرد GPU در غربالگری مجازی داروهای نوین
• 30. اصول اخلاقی و الزامات قانونی در تحقیقات زیست‌فناوری
• 31. توسعه زیرساخت‌های محاسباتی ملی برای علوم زیستی
• 32. روش‌های اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی
• 33. مستندسازی و گزارش‌دهی علمی نتایج محاسبات
• 34. چالش‌های مقیاس‌پذیری در شبیه‌سازی‌های طولانی‌مدت
• 35. آشنایی با کتابخانه‌های تخصصی شبیه‌سازی مولکولی
• 36. مدیریت خطا و پایداری سیستم در محاسبات طولانی
• 37. استراتژی‌های موازی‌سازی ترکیبی CPU و GPU
• 38. بهینه‌سازی الگوریتم‌های جستجوی همسایگی
• 39. تحلیل تغییرات کانفورماسیونی در پروتئین‌های هدف
• 40. کاربرد محاسبات موازی در طراحی واکسن‌های نوترکیب
• 41. بررسی اثرات جهش‌های ژنتیکی بر پایداری پروتئین
• 42. شبیه‌سازی برهم‌کنش نانوذرات با بافت‌های زیستی
• 43. تکنیک‌های تصویرسازی سه‌بعدی از داده‌های شبیه‌سازی
• 44. پروژه نهایی: شبیه‌سازی یک سیستم زیستی منتخب بر روی GPU