CN113506591B - 共价键势的分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种共价键势的分配方法及系统，基于原子编号统计所有原子对应的共价键势任务，得到总共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号；基于N个计算单元和预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包；根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数是否小于等于S。在本方案中，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

Description

共价键势的分配方法及系统

技术领域

本发明涉及计算生物领域，尤其涉及一种共价键势的分配方法及系统。

背景技术

在生物大分子计算中，需要计算生物大分子内原子的大量的广义共价键势。该共价键势主要包括键势、角势、二面角势和偏离平面角势。

现有采用并行的方式计算原子的共价键势，在并行处理共价键势任务的过程中，强行将每种共价键势任务分别平均分配至多个计算单元中同时进行计算而不考虑其中原子间的相关性。在并行计算过程中，需要计算单元就计算前的原子信息，以及计算后的结果信息进行相互通信。但是，现有技术并没有考虑计算单元之间的通信数据量的问题，且计算单元之间所采用的连接也是一维直联，通讯效率低，进而影响生物大分子内共价键势的计算效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种共价键势的分配方法及系统，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种共价键势的分配方法，所述方法包括：

基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号，其中，对所述待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间，每一子空间对应一计算单元；

基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；

根据所述原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。

可选的，所述共价键势任务包至少包括键势任务包、角势任务包、二面角势任务包和偏离平面角势任务包。

可选的，所述基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，包括：

将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

将所述角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元；

基于构成键和角的原子的相关性，将键势平均分配至对应的角势所在的计算单元，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包。

可选的，所述基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，包括：

将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包和所述角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包；

将所述M个第二共价键势任务包和所述M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

可选的，还包括：

确定每一所述待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间；

基于所述子空间确定执行所述待计算共价键势任务包的计算单元；

判断所述计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个；

若超过，保留一个所述待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元，使每一所述计算单元执行一个待计算共价键势任务包。

可选的，所述将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元，包括：

基于3D模拟空间的结构，确定与所述计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元；

或者，基于3D模拟空间的结构，查询所述计算单元相邻的第一计算单元是否空闲；

若所述第一计算单元空闲，向所述第一计算单元分配待计算共价键势任务包；

判断所述其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕；

若所述第一计算单元不空闲，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有其余待计算共价键势任务包分配完毕。

本发明实施例第二方面公开了一种共价键势的分配系统，所述系统包括：

统计模块，用于基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号，其中，对所述待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间，每一子空间对应一计算单元；

分配模块，用于基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；根据所述原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。

可选的，所述共价键势任务包至少包括键势任务包、角势任务包、二面角势任务包和偏离平面角势任务包，所述基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的分配模块，包括：

混合单元，用于将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

第一平均单元，用于基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

第二平均单元，用于将所述角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元；

第一分配单元，用于基于构成键和角的原子的相关性，将键势平均分配至对应的角势所在的计算单元，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包；

或者，所述基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的分配模块，包括：

混合单元，用于将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

第三平均单元，用于基于当前的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包和所述角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

添加单元，用于基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包；

第二分配单元，用于将所述M个第二共价键势任务包和所述M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

可选的，还包括：

处理模块，用于确定每一所述待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间；基于所述子空间确定执行所述待计算共价键势任务包的计算单元；判断所述计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个；若超过，保留一个所述待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至相邻的空闲计算单元，使每一所述计算单元执行一个共价键势任务包。

可选的，所述保留一个所述待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至相邻的空闲计算单元的所述处理模块，具体用于：

基于3D模拟空间的结构，确定与所述计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元；

或者，基于3D模拟空间的结构，查询所述计算单元相邻的第一计算单元是否空闲；若所述第一计算单元空闲，向所述第一计算单元分配待计算共价键势任务包；判断所述其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕；若所述第一计算单元不空闲，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有其余待计算共价键势任务包分配完毕。

基于上述本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法及系统，基于原子编号统计所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号，其中，对所述待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间，每一子空间对应一计算单元；基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；根据所述原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。在本方案中，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的键的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的二面角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的偏离平面角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种依据计算框架结构划分物理空间的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种平均划分共价键势任务包的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种平均划分共价键势任务包的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种共价键势的分配方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种分配其余待计算共价键势任务包的流程示意图；

图11为本发明实施例提供的一种共价键势的分配系统的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种共价键势的分配系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了便于理解本发明的技术方案，在生物大分子计算中，对本发明中出现的生物大分子内原子的共价键以及共价键类型进行说明。

共价键：原子间通过共用电子对所形成的化学键。

广义的共价键的作用包括：共价键两端原子的键作用，两个连续共价键引发的三个原子的角作用，三个连续共价键引发的四个原子的二面角作用，以及在大分子中很普遍的偏离平面角作用。

其中，在生物大分子计算中，需要计算分子内原子的大量的广义共价键势（键势、角势、二面角势和偏离平面角势）。

对于共价键两端原子的键作用，通过计算分子内原子的大量的键势得知，其中，键为一种共价键类型，它的结构如图1所示。

在图1中，有两个原子A和B，连接两个原子A和B的线为键，即共价键。

对于两个连续共价键引发的三个原子的角作用，通过计算分子内原子的大量的角势得知，其中，角为一种共价键类型，其结构如图2所示。

在图2中，有A、B和C三个原子，A、B和C三个原子通过两个共价键连接，形成一个角，即角ABC。

对于三个连续共价键引发的四个原子的二面角作用，通过计算分子内原子的大量的二面角势得知，其中，二面角为一种共价键类型，其结构如图3所示。

在图3中，有A、B、C和D四个原子，A、B、C和D四个原子通过三个共价键连接，形成两个角，即角ABC和角BCD，角ABC在一个平面1上，角BCD在另一个平面2上，平面1和平面2共用共价键BC，则这平面1和平面2所形成的角为二面角。

对于偏离平面角作用，通过计算分子内原子的大量的偏离平面角势得知，其中，偏离平面角为一种共价键类型，其结构如图4所示。

在图4中，有A、B、C和D四个原子，A、B、C和D四个原子通过三个共价键连接，形成三个角，即角ADB、角ADC和角BDC，角ADB、角ADC、角BDC同在一个平面内，这样所形成的角为偏离平面角。

在本发明实施例中，键、角、二面角和偏离平面角是以列表的形式分布在生物大分子结构中。

由背景技术可知，现有的采用并行的方式计算原子的共价键势时没有考虑计算单元之间的通信数据量的问题，且计算单元之间所采用的连接也是一维直联，通讯效率低，进而影响生物大分子内共价键势的计算效率。

因此，本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法及系统，在本方案中，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

如图5所示，为本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法的流程示意图，需要说明的是，该共价键势的分配方法是计算生物领域下的共价键势的分配方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤S501：基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包。

在步骤S501中，对待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间。

其中，待处理生物大分子由多个原子构成，每一子空间对应一计算单元，将处于子空间内的原子的信息存放于该计算单元内。

如图6所示，为本发明实施例提供的一种依据计算框架结构划分物理空间的结构示意图。

在图6中，在3D模拟体系中对待处理生物大分子进行3D模拟，得到3D模拟体系空间，如①所示，其中，3D模拟体系空间包含多个模拟待处理生物大分子的模拟空间，①所示的阴影部分为生物大分子溶液体系。

对3D模拟体系空间进行等规模划分，也就是说，对3D模拟体系中的模拟空间进行等分处理，得到多个子空间，如②所示，其中，子空间的表现形式如④所示。

依据系统架构将多个子空间分配至计算单元，如③所示，其中，每一子空间对应一计算单元，如③中的编号007，为一个计算单元，其他的③中的编号都为一个计算单元，如：000、001和117等，子空间内原子的信息是存放在对应的计算单元中。

需要说明的是，3D模拟体系划分多少个子空间是固定的，负责生物大分子间的共价键计算的计算单元是依据共价键势任务包的数量的变化而变化的。

例如，将模拟体系分为512个子空间，其空间内的原子依据位置被分到512个计算单元内，而这个子空间的划分也不会改变。

在步骤S501中，每个原子对应一个原子编号。

也就是说，在分子动力学计算里，每个原子都有一个唯一的数字编号，即原子编号。

例如，一个模拟体系里一共有1000个原子，对这1000个原子从1-1000连续编号，由上述不同的共价键类型可知，一个键有两个原子，所以其列表表现形式为两个原子id（identity document，编号）为一行，表示一个键，如表1所示。

表1：

一个角有3个原子，其列表表现形式为三个原子id为一行，表示一个角，如表2所示。

表2：

一个偏离平面角或二面角都有4个原子，其列表表现形式为四个原子id为一行，表示一个偏离平面角或一个二面角，如表3所示。

表3：

在步骤S501中，共价键势任务包至少包括键势任务包、角势任务包、二面角势任务包和偏离平面角势任务包。

在具体实现步骤S501的过程中，获取每个原子对应的原子编号，基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包。

例如，有5个原子，其对应的原子编号分别为：1、2、3、4和5，依据生物大分子的相关位置，判断出在这5个原子中，1和2，2和3，3和4，3和5成共价键，1、2和3，2、3和5，2、3和4成,角，3、2、5和4成偏离平面角，1、2、3和4，1、2、3和5成二面角，则这5个原子对应的共价键势任务为：4个键势任务，3个角势任务、一个偏离平面角势任务和两个二面角势任务。

根据这5个原子对应的共价键势任务，得到包含键势任务、角势任务、偏离平面角势任务以及二面角势任务的共价键势任务包。

步骤S502：基于N个计算单元和预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包。

在步骤S502中，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数，优选的可为4。

一个任务包就是一份计算任务，一个计算单元就是一个计算节点。

在具体实现步骤S502的过程中，获取N个子空间对应的N个计算单元，基于N个计算单元和预设分配方式对共价键势任务包进行平均划分，得到待计算共价键势任务包。

例如，一共需要计算100个键任务，200个角任务，300个二面角任务，将这些计算任务分为10份，每一份计算任务就是一个任务包。然后再将这些任务包分配给计算单元，每一个计算单元处理一个任务包。

步骤S503：根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数。

在具体实现步骤S503的过程中，获取每一原子对应的原子编号，根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数。

步骤S504：判断任一原子所处待计算共价键势任务包的个数是否大于S，若是，执行步骤S505。

在具体实现步骤S504的过程中，判断任一原子所处待计算共价键势任务包的个数是否小于等于S，若所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S，则结束操作，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，执行步骤S505。

步骤S505：将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。

在具体实现步骤S505的过程中，确定任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N进行减1计算，得到新的待使用的计算单元的个数N-1。

将新的待使用的计算单元的个数N-1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的个数。

若此时所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S，结束操作。

若此时任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，继续执行将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包这一操作，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。

例如，当前原子所处待计算共价键势任务包的个数为200，待使用的计算单元的个数为200，查看每个共价键势任务包里出现的所有原子编号，并查看一个原子是否同时出现在超过S个共价键势任务包，若一个原子同时出现在超过S个共价键势任务包内，则将待使用的计算单元的个数进行减1计算，得到新的待使用的计算单元的个数，即200-1=199。

将新的待使用的计算单元的个数199重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的个数为199，确定此时所有原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，继续执行将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包这一操作，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S，结束操作。

又例如，当前原子所处待计算共价键势任务包的个数为300，待使用的计算单元的个数为300，查看每个共价键势任务包里出现的所有原子编号，并查看一个原子是否同时出现在超过S个共价键势任务包，若一个原子同时出现在超过S个共价键势任务包内，则将待使用的计算单元的个数进行减1计算，得到新的待使用的计算单元的个数，即300-1=299。

将新的待使用的计算单元的个数299重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的个数为299，确定此时所有原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，继续执行将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包这一操作，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S，结束操作。

优选的，在确定每个原子所对应的待使用的计算单元之后，在确定的计算单元内执行相应的共价键势任务包的计算。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，基于原子编号统计所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号；基于N个计算单元和预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。在本方案中，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

基于上述本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，执行步骤S502基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的过程，如图7所示，为本发明实施例提供的一种平均划分共价键势任务包的流程示意图，主要包括以下步骤：

步骤S701：将二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包。

在本发明实施例中，在生物大分子内，计算单个共价键所需要的时间顺序为：二面角=偏离平面角>角>>键。

在本发明实施例中，在生物大分子内，二面角与角沿着生物大分子链的分布比较均匀。而偏离平面角则分布不均匀，即在链中某一段内很多，某一段内又很少。

在具体实现步骤S701的过程中，在生物大分子内，为了使各个计算单元的计算时长接近，而直接均分每个列表会由于偏离平面角分布不均导致增加原子所处的待计算共价键势任务包的个数，则将二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包。

步骤S702：基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分第一共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

在步骤S702中，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数。

在具体实现步骤S802的过程中，获取当前用于计算共价键势的计算单元个数M，基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分第一共价键势任务包，得到M个第二共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

需要说明的是，每个计算单元需要处理的二面角的数量与偏离平面角的数量相加后的数量是一样的。也就是说，第二共价键势任务包可以只包含二面角势任务包，也可以只包含偏离平面角势任务包，还可以既包含二面角势任务包又包含偏离平面角势任务包。

步骤S703：将角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元。

在具体实现步骤S703的过程中，在生物大分子内，角分布均匀，则直接将角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元。

步骤S704：基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包分配至对应的角势任务包所在的计算单元，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包。

需要说明的是，键势并不是完全平均分布的，但是，键的两个原子一定会包含在某个角的三个原子内，因此，在具体实现过程中，需要查找与该键相同原子数是2的键所在的任务包，将该键势计算任务放于该任务包中。

在步骤S704中，键的原子包含在角里面。

在具体实现步骤S704的过程中，基于构成键和角的原子的相关性，找到包含键对应的角所在的计算单元，将键势任务包分配至对应的角势任务包所在的计算单元，确定处于同一计算单元的任务包，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，根据预设分配方式对不同的共价键势任务包进行不同的处理，得到待计算共价键势任务包，通过将整体的共价键势任务包划分为多个，能够对划分后得到的待计算共价键势任务包进行并行处理，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

基于上述本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，执行步骤S502基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的过程，如图8所示，为本发明实施例提供的另一种平均划分共价键势任务包的流程示意图，主要包括以下步骤：

步骤S801：将二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包。

在具体实现步骤S801的过程中，在生物大分子内，为了使各个计算单元的计算时长接近，而直接均分每个列表会由于偏离平面角分布不均导致增加原子所处的待计算共价键势任务包的个数，则将二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包。

步骤S802：基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分第一共价键势任务包和角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包。

在步骤S802中，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数。

在具体实现步骤S802的过程中，获取当前用于计算共价键势的计算单元个数M，基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分第一共价键势任务包和角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包。

步骤S803：基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包。

在具体实现步骤S803的过程中，基于构成键和角的原子的相关性，由于键的原子包含在角里面，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包。

步骤S804：将M个第二共价键势任务包和M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

在具体实现步骤S804的过程中，将所得到的M个第二共价键势任务包和M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包，并将该待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，根据预设分配方式对不同的共价键势任务包进行不同的处理，得到待计算共价键势任务包，通过将整体的共价键势任务包划分为多个，能够对划分后得到的待计算共价键势任务包进行并行处理，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

基于上述本发明实施例示出的共价键势的分配方法，如图9所示，为本发明实施例提供的另一种共价键势的分配方法的流程示意图，需要说明的是，该共价键势的分配方法是计算生物领域下的共价键势的分配方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤S901：基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包。

步骤S902：基于N个计算单元和预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包。

步骤S903：根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数。

步骤S904：判断任一原子所处待计算共价键势任务包的个数是否大于S，若否，执行步骤S906，若是，执行步骤S905。

步骤S905：将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。

上述步骤S901至步骤S905的执行原理和过程与图5中公开的步骤S501至步骤S505的执行原理和过程相同，可参见，这里不再赘述。

步骤S906：确定每一待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间。

在具体实现步骤S906的过程中，统计生物大分子内每一待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心，并确定每一待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间。

步骤S907：基于子空间确定执行待计算共价键势任务包的计算单元。

在具体实现步骤S907的过程中，基于所确定的每一待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间确定执行待计算共价键势任务包的计算单元。

步骤S908：判断计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个，若超过1个，执行步骤S909，若未超过1个，执行步骤S910。

在具体实现步骤S908的过程中，判断计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个，若超过1个，说明计算单元中包含其他待计算共价键势任务包，执行步骤S909，若未超过1个，说明计算单元中只包含该计算单元对应的待计算共价键势任务包，执行步骤S910。

步骤S909：保留一个待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元，使每一计算单元执行一个待计算共价键势任务包。

在具体实现步骤S909的过程中，确定计算单元中待计算共价键势任务包的个数超过1个，并确定计算单元中包含其他待计算共价键势任务包，此时，保留一个待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元，使每一计算单元执行一个待计算共价键势任务包。

步骤S910：使计算单元执行待计算共价键势任务包。

在具体实现步骤S910的过程中，确定计算单元中待计算共价键势任务包的个数未超过1个，也就是说，计算单元中待计算共价键势任务包的个数为1个，并确定计算单元中只包含该计算单元对应的待计算共价键势任务包，使该计算单元执行对应的待计算共价键势任务包。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，并根据已确定的待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间确定执行待计算共价键势任务包的计算单元，若计算单元中待计算共价键势任务包的个数超过1个，执行相应的操作，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

可选的，基于上述本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，执行步骤S909将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元的过程，包括：

基于3D模拟空间的结构，确定与计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，通过确定与计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至该空闲计算单元，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

可选的，基于上述本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，执行步骤S909将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元的过程，如图10所示，为本发明实施例提供的一种分配其余待计算共价键势任务包的流程示意图，主要包括以下步骤：

步骤S1001：基于3D模拟空间的结构，查询计算单元相邻的第一计算单元是否空闲，若是，执行步骤S1002，若否，执行步骤S1004。

在具体实现步骤S1001的过程中，基于3D模拟空间的结构，查询计算单元相邻的第一计算单元是否空闲，若是，说明所查询到的计算单元相邻的第一计算单元空闲，执行步骤S1002，若否，说明所查询到的计算单元相邻的第一计算单元不空闲，也就是说，所查询到的计算单元相邻的第一计算单元正在工作，执行步骤S1004。

步骤S1002：向第一计算单元分配待计算共价键势任务包。

在具体实现步骤S1002的过程中，确定所查询到的计算单元相邻的第一计算单元空闲，则向第一计算单元分配待计算共价键势任务包。

步骤S1003：判断其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，执行步骤S1004，若分配完毕，执行步骤S1007。

在具体实现步骤S1003的过程中，判断其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，说明还存在待计算共价键势任务包，执行步骤S1004，若分配完毕，说明未存在待计算共价键势任务包，执行步骤S1007。

步骤S1004：查询第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，若是，执行步骤S1005，若否，继续查询第一计算单元相邻的第三计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕。

在具体实现步骤S1004的过程中，查询第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，若是，说明所查询到的第一计算单元相邻的第二计算单元空闲，继续执行步骤S1005，若否，说明所查询到的第一计算单元相邻的第二计算单元不空闲，继续查询第一计算单元相邻的第三计算单元是否空闲，具体查询过程同步骤S1001至步骤S1003，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕。

步骤S1005：向第二计算单元分配待计算共价键势任务包。

在具体实现步骤S1005的过程中，确定所查询到的第一计算单元相邻的第二计算单元空闲，则向第二计算单元分配待计算共价键势任务包。

步骤S1006：判断其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，继续查询第一计算单元相邻的第三计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕，若分配完毕，执行步骤S1007。

在具体实现步骤S1006的过程中，判断其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，说明还存在待计算共价键势任务包，继续查询第一计算单元相邻的第三计算单元是否空闲，具体查询过程同步骤S1001至步骤S1003或者同步骤S1004至步骤S1006，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕，若分配完毕，说明未存在待计算共价键势任务包，执行步骤S1007。

步骤S1007：结束分配。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配方法，通过将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

与上述本发明实施例示出的一种共价键势的分配方法相对应，本发明实施例还对应提供了一种共价键势的分配系统，需要说明的是，该共价键势的分配系统是计算生物领域下的共价键势的分配系统。

如图11所示，该共价键势的分配系统包括：统计模块111和分配模块112。

统计模块111，用于基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号，其中，对所述待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间，每一子空间对应一计算单元。

分配模块112，用于基于N个计算单元和预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。

需要说明的是，上述本发明实施例公开的共价键势的分配系统中的各个模块具体的原理和执行过程，与上述本发明实施共价键势的分配方法相同，可参见上述本发明实施例公开的共价键势的分配方法中相应的部分，这里不再进行赘述。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配系统，基于原子编号统计所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号；基于N个计算单元和预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；根据原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S。在本方案中，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

可选的，基于上述图11示出的分配模块112，所述共价键势任务包至少包括键势任务包、角势任务包、二面角势任务包和偏离平面角势任务包，所述基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的分配模块112，包括：混合单元、第一平均单元、第二平均单元和第一分配单元。

混合单元，用于将二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包。

第一平均单元，用于基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分第一共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数。

第二平均单元，用于将角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元。

第一分配单元，用于基于构成键和角的原子的相关性，将键势平均分配至对应的角势所在的计算单元，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包。

或者，所述基于预设分配方式平均划分共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的分配模块112，包括：混合单元、第三平均单元、添加单元和第二分配单元。

混合单元，用于将二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包。

第三平均单元，用于基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分第一共价键势任务包和角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数。

添加单元，用于基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包。

第二分配单元，用于将M个第二共价键势任务包和M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配系统，根据预设分配方式对不同的共价键势任务包进行不同的处理，得到待计算共价键势任务包，通过将整体的共价键势任务包划分为多个，能够对划分后得到的待计算共价键势任务包进行并行处理，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

可选的，基于上述图11示出的共价键势的分配系统，结合图11，如图12所示，该共价键势的分配系统还进一步设置了处理模块113。

处理模块113，用于确定每一待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间；基于子空间确定执行待计算共价键势任务包的计算单元；判断计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个；若超过，保留一个待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至相邻的空闲计算单元，使每一计算单元执行一个共价键势任务包。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配系统，同时考虑所有执行共价键势任务包的计算单元的总数和用于计算同一个原子的共价键势任务包的计算单元的个数，通过预设的分配方式，使两者均达到最优的计算效率，并根据已确定的待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间确定执行待计算共价键势任务包的计算单元，若计算单元中待计算共价键势任务包的个数超过1个，执行相应的操作，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

可选的，基于上述图12示出的处理模块113，所述保留一个待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至相邻的空闲计算单元的处理模块113，具体用于：

基于3D模拟空间的结构，确定与计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元。

或者，基于3D模拟空间的结构，查询计算单元相邻的第一计算单元是否空闲；若第一计算单元空闲，向第一计算单元分配待计算共价键势任务包；判断其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，继续查询第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕；若第一计算单元不空闲，继续查询第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有其余待计算共价键势任务包分配完毕。

基于本发明实施例提供的一种共价键势的分配系统，通过将其余待计算共价键势任务包分配至计算单元相邻的空闲计算单元，以实现提升生物大分子内共价键势的计算效率的目的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种共价键势的分配方法，其特征在于，所述方法包括：

基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号，其中，对所述待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间，每一子空间对应一计算单元，所述共价键势任务包至少包括键势任务包、角势任务包、二面角势任务包和偏离平面角势任务包；

基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；

根据所述原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S；

其中，所述基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，包括：

将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

将所述角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元；

基于构成键和角的原子的相关性，将键势平均分配至对应的角势所在的计算单元，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包；

或者，所述基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，包括：

将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包和所述角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包；

将所述M个第二共价键势任务包和所述M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定每一所述待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间；

基于所述子空间确定执行所述待计算共价键势任务包的计算单元；

判断所述计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个；

若超过，保留一个所述待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元，使每一所述计算单元执行一个待计算共价键势任务包。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元，包括：

基于3D模拟空间的结构，确定与所述计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元；

或者，基于3D模拟空间的结构，查询所述计算单元相邻的第一计算单元是否空闲；

若所述第一计算单元空闲，向所述第一计算单元分配待计算共价键势任务包；

判断所述其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕；

若所述第一计算单元不空闲，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有其余待计算共价键势任务包分配完毕。

4.一种共价键势的分配系统，其特征在于，所述系统包括：

统计模块，用于基于原子编号统计构成待处理生物大分子的所有原子对应的共价键势任务，得到共价键势任务包，每个原子对应一个原子编号，其中，对所述待处理生物大分子预先进行3D模拟和等分，得到对应的等分为多个子空间的3D模拟空间，每一子空间对应一计算单元；

分配模块，用于基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包，N的取值大于S，S为大于等于2的正整数；根据所述原子编号确定每一原子所处的待计算共价键势任务包的个数，若任一原子所处待计算共价键势任务包的个数大于S，将待使用的计算单元的个数N递减1重新基于预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，直至所有原子所处待计算共价键势任务包的个数小于等于S；

其中，所述共价键势任务包至少包括键势任务包、角势任务包、二面角势任务包和偏离平面角势任务包，所述基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的分配模块，包括：

混合单元，用于将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

第一平均单元，用于基于当前用于计算共价键势的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包，将得到的M个第二共价键势任务包平均分配至M个计算单元，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

第二平均单元，用于将所述角势任务包平均划分为M个角势子任务包，平均分配至M个计算单元；

第一分配单元，用于基于构成键和角的原子的相关性，将键势平均分配至对应的角势所在的计算单元，将处于同一计算单元的任务包作为待计算共价键势任务包；

或者，所述基于N个计算单元和预设分配方式平均划分所述共价键势任务包，得到待计算共价键势任务包的分配模块，包括：

混合单元，用于将所述二面角势任务包和偏离平面角势任务包依据原子相关性进行混合，得到第一共价键势任务包；

第三平均单元，用于基于当前的计算单元个数M，平均划分所述第一共价键势任务包和所述角势任务包，得到M个第二共价键势任务包和M个角势子任务包，M的取值范围为大于S小于等于N的正整数；

添加单元，用于基于构成键和角的原子的相关性，将键势任务包中的键势任务添加至对应的角势子任务包，得到M个第三共价键势任务包；

第二分配单元，用于将所述M个第二共价键势任务包和所述M个第三共价键势任务包作为待计算共价键势任务包平均分配至M个计算单元。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

处理模块，用于确定每一所述待计算共价键势任务包中所包含的原子的质心所在的子空间；基于所述子空间确定执行所述待计算共价键势任务包的计算单元；判断所述计算单元中待计算共价键势任务包的个数是否超过1个；若超过，保留一个所述待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至相邻的空闲计算单元，使每一所述计算单元执行一个共价键势任务包。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述保留一个所述待计算共价键势任务包，将其余待计算共价键势任务包分配至相邻的空闲计算单元的所述处理模块，具体用于：

基于3D模拟空间的结构，确定与所述计算单元路径最短的空闲计算单元，将其余待计算共价键势任务包分配至所述计算单元相邻的空闲计算单元；

或者，基于3D模拟空间的结构，查询所述计算单元相邻的第一计算单元是否空闲；若所述第一计算单元空闲，向所述第一计算单元分配待计算共价键势任务包；判断所述其余待计算共价键势任务包是否分配完毕，若未分配完毕，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有待计算共价键势任务包分配完毕；若所述第一计算单元不空闲，继续查询所述第一计算单元相邻的第二计算单元是否空闲，直至所有其余待计算共价键势任务包分配完毕。