Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық химик
British chemist
Білім
Ковени 1985 жылы Оксфорд университетінен шашырату және спектроскопиядағы жартылай классикалық әдістер тақырыбы бойынша философия докторы ғылыми дәрежесін алды.
Coveney was awarded a Doctor of Philosophy degree from the University of Oxford in 1985 for his work on Semiclassical methods in scattering and spectroscopy.
Мансап
Ковени Оксфорд университетінде, Принстон университетінде, Schlumberger компаниясында және QMUL-де қызмет еткен, қазір UCL, UvA және Йель университеттерінде қызмет етеді, сондай-ақ Ұлыбритания мен Еуроодақтағы бірнеше академиялық кеңестердің мүшесі болып табылады.
Coveney has held positions at University of Oxford, Princeton University, Schlumberger and QMUL, and currently holds positions at UCL, UvA and Yale, as well as acting as a Member of several academic councils in the UK and EU.
Зерттеу
Ковени Брюссельдің еркін университетінде Илья Пригожинмен (1985-87) жұмыс істеді және математик Оливер Пенрозбен кері қайтарылмаушылықтың қатаң негіздері және хаотикалық динамикалық жүйелерге негізделген кинетикалық теңдеулерді шығару бойынша жұмыс жариялады. Ол Джонатан Уаттиспен бірлесіп, Беккер-Дёринг және Смолуховский теңдеулерін кеңейту мен жалпылау бойынша агрегациялық-бөлшектеу процестерінің кинетикасы үшін зерттеу жүргізді, олар өздігінен көбейетін мицеллалар мен көпіршіктерден бастап РНК әлемінің пайда болу сценарийіне дейін көптеген құбылыстарға қолданылды. Олар РНК-ның өздігінен көбейетін тізбектерінің РНК нуклеотидтерінің сулы қоспасынан спонтанды түрде пайда болатынын көрсетті. Шламбергер Кембридж зерттеу орталығында (SCR) Ковени жаңа зерттеу бағыттарын бастады, онда озық есептеу әдістері маңызды рөл атқарды. Бұл жұмыстың бір бөлігі, күрделі сұйықтықтардың жоғары масштабталатын торлы газ және кейіннен торлы Болцман модельдерін жасау үшін Брюс М. Богхосянмен бірлесіп, Шламбергер компаниясы CM 5 қосылым машинасына ие болғаннан кейін жүзеге асырылды. Ковени машиналық оқытудың қазіргі заманғы көптеген қолданыстарындағы алғы шегінде, цементтің қатаю қасиеттерін болжау үшін инфрақызыл спектроскопия мен жасанды нейрондық желілердің комбинациясын қолдануға болатынын көрсетті, цементті материалдардың химиялық құрамы мен қатайған кезде пайда болатын бетонның дау-дамайларына тоқталудың қажеті жоқ. Сонымен қатар, сызықтық емес динамикадан алынған әдістерді қолдана отырып, ол молекулалық модельдеу арқылы минералдық эттрингиттің кристалдануын тежейтін жаңа қосылыстарды жобалауға мүмкіндік беретін жылдамдықты анықтайтын процестерді анықтады. 2006 жылдан бастап Ковени мұнайлы алаптардағы сұйықтықтарды зерттеуден бас тартып, адам ағзасындағы қан ағынын, соның ішінде миды зерттеуге кірісті. Докторлық диссертациялық жұмыс студенті Марко Маццеомен бірлесіп, ол HemeLB деп аталатын жаңа кодты жасады, ол әртүрлі медициналық бейнелеу әдістерінен алынған адам тамырларының күрделі геометриясындағы қан ағынын симуляциялайды. Көзден тыс адрестеуге негізделген алгоритм CPU-ға негізделген суперкомпьютерлерде өте үлкен ядролық санаттарға дейін масштабталады. Жақында ол және оның командасы Summit суперкомпьютерінде шамамен 20 000 GPU-ға дейін масштабталатын кодтың GPU жеделдетілген нұсқасын жасады және жақын арада әлемдегі алғашқы экзамасштабты машинада Frontier-де орналастырылады. Ковени көп масштабты модельдеу және симуляция саласында жұмыс істейді. Бастапқыда Эрик Флеккоймен диссипативтік бөлшектер динамикасы әдісінің негіздері бойынша жұмыс істеді, содан кейін Рафаэль Дельгадо Бускалионимен бірге молекулалық динамика мен континуум сұйықтық динамикасының сұйықтықтарды бір симуляцияда бейнелеуді біріктіретін теориялық схемаларды әзірледі. Оның еңбектері осы әдістердің алдыңғы қатарлы материалдар мен биомедициналық салалардағы көптеген қолданыстарын қамтиды. Ковенидің соңғы жұмысы лигандтардың ақуыздарға байланысуының еркін энергиясын жылдам, дәл, нақты және сенімді болжауға қатысты, бұл дәрі-дәрмектерді ашудағы маңызды мәселе. Ковени классикалық молекулалық динамиканың хаотикалық екенін және одан берік болжамдар жасау үшін әрқашан ансамбльдерді пайдалану қажет екенін атап өтті. Бұл оның қарапайым динамикалық жүйелердегі бұрынғы жұмысының практикалық көрінісі, онда ықтималдық формуланы қолдану арқылы термодинамикалық сипаттама жасауға болады. Бұл тек петамасштабты есептеу дәуірінде ғана мүмкін болды, суперкомпьютерлер жиынтық орташа есептерді есептеуді жүзеге асыру үшін жеткілікті мөлшерге жеткен кезде. Брюс Богхосян мен Хонгян Ванмен жұмыс істеген Ковени компьютерде тіпті ең қарапайым динамикалық жүйелерді – жалпыланған Бернулли картасын – симуляциялау кезінде туындайтын әр түрлі проблемалар бар екенін көрсетті. IEEE қалқыма нүктелі сандары өте үлкен қателерді, сондай-ақ басқа да кіші масштабты қателерді тудырады, бірақ олардың әрқайсысы динамиканың белгілі нақты математикалық сипаттамасымен салыстырғанда қате. Соңғы жылдары Ковени көптеген салаларда компьютерлік модельдеу кодтарының валидациясы, тексеруі және белгісіздікті сандық өлшеу (VVUQ) әзірлеу мен қолдануда жетекші рөл атқарып келеді. VECAM Toolkit және кейіннен SEAVEA Toolkit кез келген кодты оның VVUQ сипаттамаларын зерттеу үшін пайдалануға болатын ашық бастапқы кодты, ашық даму бағдарламалық жасақтама компоненттерінің жиынтығын ұсынады. Оның командасы әзірлеген әдістер жоғары өнімді компьютерлерде жұмыс істейтін нақты әлемдік кодтардың күрделілігін талдауға бағытталған. Ковени кванттық есептеуде белсенді болып, оның назар аударуы молекулалық электрондық құрылымдық проблемаларды шешуге кванттық артықшылықты жүзеге асыру мүмкіндігін бағалауға қатысты. Ол және оның командасы қазіргі уақытта шуды азайтумен және кванттық құрылғы архитектураларының кең ауқымында қателерді жоюды мүмкіндігінше кеңінен жүзеге асырумен айналысып жатыр. Ковени EPSRC RealityGrid eScience Pilot Project және оның кеңейтілген жобасын, сондай-ақ ЕО FP7 Virtual Physiological Human (VPH) Тамаша желісін басқарды. Ол Еуропалық Одақтың Horizon 2020 жобалары Verified Exascale Computing for Multiscale Applications, "VECMA" және Computational Biomedicine Excellence Centre,"CompBioMed2" жобаларының басқарушысы. Алғашқы CompBioMed бастамасы Ковени және оның командасы ЕО-ның қабылданбаған грант ұсынысынан кейін сәтті шағымданғаннан кейін іске қосылды. Ковени АҚШ ҰҒА және Энергетика департаментінен, сондай-ақ еуропалық DEISA және PRACE суперкомпьютерлік сыйлықтарын алды. Ковени Ұлыбританиялық Ынтымақтастық Есептеу Жобаларын Басқару Тобының төрағасы болды және 2002 жылғы Өзін-өзі Ұйымдастыру жөніндегі Нобель Симпозиумының бағдарламалық комитетіне мүше болды. Ол Ұлыбритания Үкіметінің электрондық инфрақұрылымдық басшылық кеңесінің негіздеуші мүшесі және Деректер, Алгоритмдер және Модельдеу жөніндегі Ұлыбритания Премьер-министрінің ғылым және технология кеңесіне Медициналық академия тағайындаған сарапшы. Бұл Лондон негізделген Алан Тьюринг институтының құрылуына әкелді.
Coveney worked with Ilya Prigogine at the Free University of Brussels (1985 87) and went on to publish work with the mathematician Oilver Penrose on rigorous foundations of irreversibility and the derivation of kinetic equations based on chaotic dynamical systems. He collaborated with Jonathan Wattis on extensions and generalisations of the Becker Döring and Smoluchowski equations for the kinetics of aggregation fragmentation processes which they applied to a wide range of phenomena, from self reproducing micelles and vesicles to a scenario for the origin of the RNA world in which they showed that self reproducing sequences of RNA can spontaneously arise from an aqueous mixture of the RNA nucleotide bases. At Schlumberger Cambridge Research (SCR), Coveney initiated new lines of research in which advanced computational methods played a central role. Some parts of this work, to develop highly scalable lattice gas and, later, lattice Boltzmann models of complex fluids, was done in collaboration with Bruce M. Boghosian, following Schlumberger’s acquisition of a Connection Machine, the CM 5, from the company. In a forerunner of many contemporary applications of machine learning, Coveney showed that one can use a combination of infrared spectroscopy and artificial neural networks to predict the setting properties of cement, without any need to dwell on the polemics of the chemical composition of cementitious materials and the concrete that forms when it hardens. At the same time, using methods from nonlinear dynamics, he was able to identify the rate determining processes that enable one to design new compounds which inhibit the crystallisation of the mineral ettringite by molecular modelling. From 2006, Coveney moved away from studying oilfield fluids to investigate blood flow in the human body, including the brain. Working with a PhD student, Marco Mazzeo, he developed a new code, named HemeLB, which simulates blood flow in the complex geometries of the human vasculature, as derived from a variety of medical imaging modalities. The algorithm, based on indirect addressing, scales to very large core counts on CPU based supercomputers. Most recently, he and his team have developed a GPU accelerated version of the code which scales to around 20,000 GPUs on the Summit supercomputer and will soon be deployed on the world’s first exascale machine, Frontier. Coveney works in the domain of multiscale modelling and simulation. Working initially with Eirik Flekkøy on foundations of the dissipative particle dynamics method and then with Rafael Delgado Buscalioni, he was among the first to develop theoretical schemes which couple molecular dynamics and continuum fluid dynamics representations of fluids in a single simulation. His work covers numerous applications of these methods in advanced materials and biomedical domains. Coveney’s recent work is on the rapid, accurate, precise and reliable prediction of free energies of binding of ligands to proteins, a major topic in drug discovery. Coveney has noted that classical molecular dynamics is chaotic and to make robust predictions from it requires the use of ensembles at all times. This is a practical manifestation of his earlier work on simpler dynamical systems, for which a thermodynamic description is possible using a probabilistic formulation. It has only become possible in the era of petascale computing, when supercomputers have grown to sufficient size to make calculations of ensemble averages feasible. Working with Bruce Boghosian and Hongyan Wang, Coveney showed that there are a variety of problems which arise when simulating even the simplest of all dynamical systems — the generalised Bernoulli map — on a computer. The IEEE floating point numbers can produce errors which are extremely large as well others of more modest scale, but they are each wrong when compared with the known exact mathematical description of the dynamics. In recent years, Coveney has been a leading player in the development and application of validation, verification and uncertainty quantification (VVUQ) to computer simulation codes across a wide range of domains. The VECAM Toolkit and later SEAVEA Toolkit provide a set of open source, open development software components which can be used to instrument any code so as to study its VVUQ characteristics. The methods his team has developed are aimed at the analysis of real world codes of substantial complexity which run on high performance computers. Coveney has become active in quantum computing, where he is specifically concerned with seeking to assess the feasibility of realising quantum advantage from its application to the solution of molecular electronic structure problems. He and his team are currently dealing with noise reduction and implementing error mitigation as extensively as possible on a range of quantum device architectures. Coveney led the EPSRC RealityGrid e Science Pilot Project and its extension project, and the EU FP7 Virtual Physiological Human (VPH) Network of Excellent. He is the Principal Investigator on the EU Horizon 2020 projects Verified Exascale Computing for Multiscale Applications, "VECMA" and Centre of Excellence in Computational Biomedicine,"CompBioMed2". The original CompBioMed initiative was launched after Coveney and his team successfully challenged the EU following a rejected grant proposal. Coveney has been the recipient of US NSF and DoE, and European DEISA and PRACE supercomputing awards. Coveney has chaired the UK Collaborative Computational Projects Steering Panel and served on the programme committee of the 2002 Nobel Symposium on self organization. He is a founding member of the UK Government's e Infrastructure Leadership Council and a Medical Academy Nominated Expert to the UK Prime Minister's Council for Science and Technology on Data, Algorithms and Modelling, which has led to the creation of the London based Alan Turing Institute.