Lattice Microbes mit Grafikprozessorbeschleunigung

Anleitung für grafikprozessorfähige Anwendungen lesen und direkt beginnen

Lattice Microbes

Lattice Microbes ist ein Softwarepaket für das effiziente Abtasten von Trajektorien aus chemischen und Reaktions-Diffusions-Master-Gleichungen (CME/RDME) in der High Performance Computing-Infrastruktur (HPC) sowohl mit genauen als auch Näherungsverfahren.

pyLM ist eine problemlösende, in Python geschriebene Umgebung, die sich das hohe Leistungsvermögen von Lattice Microbes zunutze macht. Sie ermöglicht die einfache Verwendung von allgemeinen stochastischen Simulationen und eine hohe Anpassungsfähigkeit für komplexe biologische Anwendungen.

Weitere Informationen finden Sie auf der Lattice Microbes-Website.

Installation

Sie können Lattice Microbes herunterladen und im Bare-Metal-Verfahren installieren oder den Container aus NVIDIA GPU Cloud abrufen und ausführen.

Das Installieren von Anwendungen in einer HPC-Umgebung kann eine echte Herausforderung sein und mit Containern können Sie die Anwendung ausführen, ohne sie im System zu installieren. Sie kann so einfach in der aktuellen Version der Anwendung eingerichtet werden, während die Leistung optimiert wird.

Das Ausführen von Lattice Microbes über Container ist sehr unkompliziert und kann in wenigen Minuten eingerichtet werden.

Befehlsausführung

Sobald Sie den Lattice Microbes-Container aus NGC abgerufen haben, gibt es drei Optionen für die Ausführung:

  1. Führen Sie Lattice Microbes interaktiv im Container mit den bereits vorhandenen Modellen aus.
  2. Führen Sie pyLM-Skripte interaktiv im Container aus.
  3. Führen Sie Lattice Microbes-Modelle über den Befehl „nvidia-docker run“ aus.

1. Lattice Microbes interaktiv ausführen

Verwenden Sie den folgenden Befehl, um den Lattice Microbes-Container interaktiv auszuführen:

nvidia-docker run -ti --rm -v $(pwd):/workspace nvcr.io/hpc/lattice-microbes:2018.03 bash

Hierdurch wird eine Shell des Containers gestartet und das aktuelle Arbeitsverzeichnis zu „/workspace“ zugeordnet.

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um ein RDME-Simulationsmodell zu starten, das in „system.lm“ gespeichert ist:

/opt/lm/bin/lm -r 1 -sp -f /workspace/system.lm

2. pyLM-Skripte interaktiv ausführen

Starten Sie zuerst einen interaktiven Container, so wie in Option 1 beschrieben. Richten Sie als Nächstes die Umgebung für pyLM ein:

export PYTHONPATH=/opt/lm/lib:/opt/lm/lib/python

Sie können dann python3 ausführen und pyLM importieren:

# python3
Python 3.5.2 (default, Nov 23 2017, 16:37:01)
[GCC 5.4.0 20160609] on linux
Für weitere Informationen „help“, „copyright“, „credits“ oder „license“ eingeben.
>>> import pyLM

Sie können jetzt beliebige pyLM-Skripte ausführen, die sich im /workspace-Verzeichnis befinden.

3. Lattice Microbes über den Befehl „nvidia-docker run“ ausführen

Verwenden Sie den folgenden Befehl, um Lattice Microbes in einem Modell „system.lm“ im aktuellen Arbeitsverzeichnis auszuführen:

nvidia-docker run -it --rm -v $(pwd):/workspace nvcr.io/hpc/lattice-microbes:2018.03 /opt/lm/bin/lm -r 1 -f /workspace/system.lm

Hierdurch wird das aktuelle Arbeitsverzeichnis dem /workspace-Verzeichnis im Container zugeordnet und eine RDME-Simulation ausgeführt.

Empfohlene Systemkonfigurationen

Der Lattice Microbes-Container wurde im Hinblick auf Zuverlässigkeit optimiert und getestet, um eine reibungslose Ausführung in den NVIDIA® Pascal™- und NVIDIA Volta-gesteuerten Systemen mit NVIDIA CUDA® 9 oder höher sicherzustellen. Alle HPC-Anwendungscontainer, die in der NVIDIA GPU Cloud verfügbar sind, können in den folgenden Systemen ausgeführt werden:

  • Workstation: Mit NVIDIA Titan V und x86-CPU
  • NVIDIA® DGX™-Systeme
  • HPC-Cluster mit Pascal/Volta-Grafikprozessoren, CUDA 9, x86-CPU
  • Cloud (AWS, Google Cloud Platform und weitere)

Über die NVIDIA GPU Cloud erhalten Sie Zugang zu Anwendungscontainern mit Grafikprozessorbeschleunigung.