[发明专利]LAMMPS的计算任务的实现方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及科学计算领域，并且特别地，涉及一种LAMMPS的计算任务的实现方法和装置。

背景技术

LAMMPS（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator）是一款大尺度原子分子大规模并行模拟程序，主要用于分子动力学相关的一些计算和模拟工作，它包含各种势，可以用于模拟软物质（生物分子、多聚体）和固体(金属、半导体)，以及粗粒化算法的模拟，在高性能计算领域，用户使用它来做大规模分析动力学模拟，并行处理获得非常好的效果。

在传统的高性能计算集群环境中，用户要运行LAMMPS计算程序通常需要使用远程字符终端在命令行环境下执行一系列操作，一般有以下几个流程：

准备好LAMMPS计算程序的可执行文件、输入文件、数据文件等，可执行文件通常需要放置在全局共享存储中，让用户使用；而输入文件、数据文件等特定任务所需的文件，由用户使用文件传输工具向集群上传，一般情况下，还需要做一些前处理操作，如文件编辑和修改。

明确LAMMPS执行的完整命令，确定运行计算程序需要的进程数，以及在哪些节点上运行，LAMMPS执行时的附件参数等。

程序运行完成后，用户执行后处理操作，查看计算结果，再使用FTP、SFTP等文件传输工具获得结果文件。

直接运行LAMMPS计算程序过程复杂，在实际情况中，用户还需要熟悉高性能计算集群环境，安装作业调度软件，这样用户才能通过作业调度软件提供的接口，编写一个作业调度脚本，在脚本中明确计算资源，再通过这个脚本提交任务，由作业调度软件来整体监控管理资源的分配、任务的发起和执行。

上面介绍了在传统的高性能计算集群环境中，用户运行LAMMPS计算程序的基本流程，这些流程通常需要在远程字符终端下，通过命令行的方式来实现，对于广大的普通用户来说，操作难度大，执行效率低，出错概率大。

传统执行方式的弊端主要表现在：

使用难度非常大。想要顺利提交一个LAMMPS计算任务，用户往往需要非常熟悉很多与其专业背景无关的很多知识和工具，比如Linux操作系统基本操作、Shell脚本语言、作业调度软件的使用等等，这些知识或工具的学习需要花费很长的时间，对广大普通用户来说使用代价非常巨大。

执行效率低。想要顺利提交一个LAMMPS计算任务，需要执行多个流程，需要使用一些专业工具，需要在命令行环境执行复杂繁琐的操作，从而导致并行计算任务的提交费时费力，执行效率低下。

出错概率大。对于大部分普通用户来说，在命令行环境执行复杂繁琐的操作，出现人为操作失误的概率很大，特别是对于操作流程不熟悉的用户，在执行的各个环节均容易遇到问题。

另外，对于高性能计算集群的管理员来说，对普通用户开放命令行终端，也存在安全性的风险，用户的误操作可能会影响系统的稳定运行。

在现有技术中，虽然存在一些商业计算软件提供自己的并行计算任务通过图形化提交界面进行指令提交，但都是针对个别软件，没有普适性，并且，还需要专门的客户端软件配合完成，与作业调度软件的结合无法实现或存在不同程度的问题。

针对相关技术中用户运行LAMMPS计算程序时需要在远程字符终端下通过命令行的方式来实现，操作难度大，执行效率低，出错概率大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中用户运行LAMMPS计算程序时需要在远程字符终端下通过命令行的方式来实现，操作难度大，执行效率低，出错概率大的问题，本发明提出一种LAMMPS的计算任务的实现方法和装置，能够使用户无需通过命令行的方式，只通过简单的操作输入计算指令，就能得到运算结果。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的技术方案，提供了一种LAMMPS的计算任务的实现方法，该实现方法包括：

获取用户输入的计算指令；

对计算指令进行解析，确定计算的类型以及计算指令中包含的计算参数；

将计算参数代入到预先配置的与计算类型对应的计算命令语句中，并执行该计算命令语句。

此外，在执行代入计算参数的语句之前，该实现方法进一步包括：

判断用户输入的计算指令是否合法，并在判断的结果为否的情况下，禁止执行计算命令语句并进行提示；

其中，判断用户输入的计算指令是否合法的条件包括以下至少之一：

计算指令的格式、计算指令中计算参数的范围。

此外，在执行代入计算参数的语句之前，该实现方法进一步包括：