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Peter Coveney

Peter V. Coveney es un químico británico, profesor de Química Física , Profesor Honorario de Ciencias de la Computación , Director del Centro de Ciencias Computacionales (CCS) [2] y Director Asociado del Centro de Computación de Investigación Avanzada del University College de Londres ( UCL) . También es profesor de Computación Aplicada de Alto Rendimiento en la Universidad de Amsterdam (UvA) y profesor adjunto en la Facultad de Medicina de Yale , Universidad de Yale . Es Fellow de la Real Academia de Ingeniería y Miembro de la Academia Europaea . [3] Coveney participa activamente en una amplia área de investigación interdisciplinaria que incluye la física y la química de la materia condensada, la ciencia de los materiales, así como las ciencias médicas y de la vida, en todas las cuales la informática de alto rendimiento desempeña un papel importante. La mención sobre Coveney en su elección como FREng dice: Coveney "ha realizado contribuciones sobresalientes en una amplia gama de campos científicos y de ingeniería, incluida la física, la química, la ingeniería química, los materiales, la informática, la informática de alto rendimiento y la biomedicina, gran parte de ella aprovechar el poder de la supercomputación para realizar investigaciones originales en escalas espaciales y temporales sin precedentes. Ha demostrado un liderazgo sobresaliente en estos campos, manifestado a través de la ejecución de múltiples iniciativas y subvenciones interdisciplinarias de múltiples socios, en el Reino Unido, Europa y los EE. UU. y a nivel internacional en materia de promoción y habilitación son excepcionales". [4]

Educación

Coveney obtuvo el título de Doctor en Filosofía de la Universidad de Oxford en 1985 por su trabajo sobre métodos semiclásicos en dispersión y espectroscopia . [1]

Carrera

Coveney ha ocupado cargos en la Universidad de Oxford , la Universidad de Princeton , Schlumberger y QMUL , y actualmente ocupa cargos en UCL , [5] UvA [6] y Yale , además de actuar como miembro de varios consejos académicos en el Reino Unido [7] [8] y UE .

Investigación

Coveney trabajó con Ilya Prigogine en la Universidad Libre de Bruselas (1985-87) y publicó trabajos con el matemático Oilver Penrose sobre fundamentos rigurosos de irreversibilidad y la derivación de ecuaciones cinéticas basadas en sistemas dinámicos caóticos. [9] [10] [11] [12] Colaboró ​​con Jonathan Wattis en extensiones y generalizaciones de las ecuaciones de Becker-Döring y Smoluchowski para la cinética de los procesos de agregación-fragmentación que aplicaron a una amplia gama de fenómenos, desde la auto- reproducir micelas y vesículas hasta un escenario para el origen del mundo del ARN en el que demostraron que secuencias de ARN autorreproductoras pueden surgir espontáneamente a partir de una mezcla acuosa de bases de nucleótidos de ARN. [13] [14] [15] [16]

En Schlumberger Cambridge Research (SCR), Coveney inició nuevas líneas de investigación en las que los métodos computacionales avanzados desempeñaron un papel central. Algunas partes de este trabajo, para desarrollar modelos de fluidos complejos de red de gas y, más tarde, de red de Boltzmann altamente escalables, se realizaron en colaboración con Bruce M. Boghosian , luego de la adquisición por parte de Schlumberger de una máquina de conexión , la CM-5, de la compañía. [ cita necesaria ]

En un precursor de muchas aplicaciones contemporáneas del aprendizaje automático , Coveney demostró que se puede utilizar una combinación de espectroscopia infrarroja y redes neuronales artificiales para predecir las propiedades de fraguado del cemento, sin necesidad de insistir en las polémicas de la composición química de los materiales cementosos y El hormigón que se forma al endurecerse. [17] [18] Al mismo tiempo, utilizando métodos de dinámica no lineal, pudo identificar los procesos determinantes de la velocidad que permiten diseñar nuevos compuestos que inhiben la cristalización del mineral etringita mediante modelado molecular. [19]

A partir de 2006, Coveney dejó de estudiar los fluidos de los yacimientos petrolíferos para investigar el flujo sanguíneo en el cuerpo humano, incluido el cerebro. Trabajando con un estudiante de doctorado, Marco Mazzeo, desarrolló un nuevo código, llamado HemeLB, que simula el flujo sanguíneo en las complejas geometrías de la vasculatura humana, derivado de una variedad de modalidades de imágenes médicas. [20] [21] [22] El algoritmo, basado en direccionamiento indirecto, escala a recuentos de núcleos muy grandes en supercomputadoras basadas en CPU. Más recientemente, él y su equipo han desarrollado una versión del código acelerada por GPU que escala a alrededor de 20.000 GPU en la supercomputadora Summit y pronto [¿ cuándo? ] se implementará en la primera máquina a exaescala del mundo, Frontier . [23]

Coveney trabaja en el ámbito del modelado y la simulación multiescala. Trabajando inicialmente con Eirik Flekkøy sobre los fundamentos del método de dinámica de partículas disipativas y luego con Rafael Delgado-Buscalioni, fue uno de los primeros en desarrollar esquemas teóricos que combinan la dinámica molecular y las representaciones de fluidos de dinámica continua en una sola simulación. [ cita necesaria ] Su trabajo cubre numerosas aplicaciones de estos métodos en materiales avanzados y dominios biomédicos. [24] [25] [26] [27] [28] [29]

El trabajo reciente de Coveney trata sobre la predicción rápida, exacta, precisa y fiable de las energías libres de unión de ligandos a proteínas, [30] un tema importante en el descubrimiento de fármacos. Coveney ha observado que la dinámica molecular clásica es caótica y para hacer predicciones sólidas a partir de ella se requiere el uso de conjuntos en todo momento. [31] Esta es una manifestación práctica de su trabajo anterior sobre sistemas dinámicos más simples, para los cuales es posible una descripción termodinámica utilizando una formulación probabilística. [32] Sólo ha sido posible en la era de la computación a petaescala , cuando las supercomputadoras han crecido hasta alcanzar un tamaño suficiente para hacer viables los cálculos de promedios de conjuntos.

Trabajando con Bruce Boghosian y Hongyan Wang, Coveney demostró que hay una variedad de problemas que surgen al simular incluso el más simple de todos los sistemas dinámicos (el mapa generalizado de Bernoulli) en una computadora. [33] Los números de coma flotante del IEEE pueden producir errores que son extremadamente grandes, así como otros de escala más modesta, pero todos ellos son erróneos en comparación con la descripción matemática exacta conocida de la dinámica.

En los últimos años, Coveney ha sido un actor líder en el desarrollo y aplicación de validación, verificación y cuantificación de incertidumbre (VVUQ) a códigos de simulación por computadora en una amplia gama de dominios. El kit de herramientas VECAM [34] [35] y el kit de herramientas SEAVEA [36] posterior proporcionan un conjunto de componentes de software de código abierto y desarrollo abierto que se pueden utilizar para instrumentar cualquier código con el fin de estudiar sus características VVUQ. Los métodos que su equipo ha desarrollado [37] están dirigidos al análisis de códigos del mundo real de complejidad sustancial que se ejecutan en computadoras de alto rendimiento.

Coveney se ha vuelto activo en la computación cuántica , donde se preocupa específicamente por tratar de evaluar la viabilidad de obtener ventajas cuánticas a partir de su aplicación a la solución de problemas de estructura electrónica molecular. Actualmente, él y su equipo se ocupan de la reducción de ruido y de la implementación de la mitigación de errores lo más ampliamente posible en una variedad de arquitecturas de dispositivos cuánticos. [38] [39] [40] [41]

Coveney dirigió el proyecto piloto EPSRC RealityGrid e-Science [42] y su proyecto de extensión, y la red de excelencia de seres humanos fisiológicos virtuales (VPH) del 7PM de la UE. [43] Es el investigador principal de los proyectos Horizonte 2020 de la UE, Computación a exaescala verificada para aplicaciones multiescala, "VECMA" [44] y el Centro de excelencia en biomedicina computacional, "CompBioMed2". [45] La iniciativa CompBioMed original [46] se lanzó después de que Coveney y su equipo desafiaran con éxito a la UE [47] tras una propuesta de subvención rechazada.

Coveney ha recibido premios de supercomputación de la NSF y el DoE de EE. UU., y de los premios europeos DEISA y PRACE [48] .

Coveney presidió el Panel Directivo de Proyectos Computacionales Colaborativos del Reino Unido [49] y formó parte del comité de programa del Simposio Nobel de 2002 sobre autoorganización. [50] Es miembro fundador del Consejo de Liderazgo de Infraestructura Electrónica del Gobierno del Reino Unido y Experto Nominado por la Academia Médica del Consejo de Ciencia y Tecnología del Primer Ministro del Reino Unido [51] en Datos, Algoritmos y Modelado, lo que ha llevado a la creación de el Instituto Alan Turing , con sede en Londres .

Libros

Coveney es coautor de tres libros de divulgación científica con su viejo amigo y colaborador, Roger Highfield :

Referencias

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