高性能计算技术的发展现状及趋势

目前,高性能计算技术主要有两个发展方向:在深度上致力于研制具有快速运算能力的高性能计算机;在广度上注重于开发具有广泛应用前景的高性能服务器。高性能计算机的发展水平已经成为衡量一个国家高新科技水平和综合实力的重要标志。高性能计算机可以对所研究的对象进行数...     

高性能计算平台在铜铁薄板热轧复合数值模拟中的应用

基于高性能计算平台,利用ABAQUS有限元软件首次对Cu/Fe/Cu薄板进行了热轧复合模拟.应用高性能计算平台不仅大大地提高了计算效率,而且还提高了计算精度.通过模拟仿真,获得了轧制复合过程的应力应变场和温度场变化,对热轧过程有更清晰的认识；通过与实验对比,数值模拟与实验结果吻合良好,复合板各层厚度变化误差在5％左右,可对原始板料的厚度提供参考,同时对工艺的制定提供良好的理论指导.     

含氧化锆的氧化物系统计算相图研究与进展

氧化锆是一种重要的高性能陶瓷材料，由于其优良的力学和电学性能。在结构陶瓷和功能陶瓷两个都有着广泛的应用前景，本文在简述计算相图发展和原理的基础上，综述了近年来对含氧化锆系统计算相图的研究，总结了一些重要体系的研究结果，提出计算相图方法将对该系统材料的组分设计起重大的促进作用。     

发泡镍电阻率的孔率计算法

通过有关计算公式的应用分析,找到了较合适的发泡镍电阻率用孔率计算的方法,从而为高性能电极基体材料和发泡镍电阻率的生产控制提供便利。     

围绕能源低碳战略需求 圆梦高性能计算软件“中国造”——中科院自主研发油气勘探地震偏移协同并行计算系统

<正>经过长期努力,中国科学院地质与地球物理研究所和北京吉星吉达科技有限公司联合研发了"油气勘探地震偏移GPU/CPU协同并行计算系统(CPPC)",填补了国内石油地球物理行业国内高性能计算领域的空白,实现了中国石油物探高性能计算软件"中国造"。     

数据中心光纤的应用方向是高密度模块化

企业正面临着对其基础设施高带宽以及高灵活性不断增加的需求,以便支持例如存储区域网络、网络附加存储以及高性能计算等应用。尤其是数据中心,它们是高性能网联的重要应用。这些数据中心主要用于为大量的应用服务器及存储装置提供安全性和可靠的环境。这些安装的主要特点是高密度,高可靠性,数据中心必须配备高质量的布线解决方案,以便实现高密度以及便捷的使用和配置。     

数据中心中的光纤设计

1 数据中心的特点 企业正面临着对其基础设施高带宽以及高灵活性不断增加的需求,以便支持例如存储区域网络、网络附加存储以及高性能计算等应用。尤其是数据中心,它们是高性能网联的重要应用。组织机构通过建立数据中心提供高性能服务器主机、数据存储以及安全的业务备份。这些数据中心主要用于为大量的应用服务器及存储装置提供安全性和可靠的环境。这些安装的主要特点是运作的极度可靠性,数据中心必须配备高质量的布线解决方案,以便实现高密度以及便捷的使用和配置。     

基于云计算和大数据教学实训平台的设计研究

云计算、大数据是当前信息产业和教育领域的热点。云计算的核心技术是基于虚拟化的技术,而大数据的核心基础是基于集群的计算技术。论文围绕云计算与大数据的核心特点,设计实现一套适合教学实训的云计算大数据硬件实验平台。平台采用瘦终端＋集群的硬件解决方案,构建虚拟化平台,以满足普通的教学实验,并构建虚拟化实验环境;在此基础上构建多种集群计算环境,以满足大数据和高性能计算教学实训的要求。本平台融合虚拟化和集群计算的特点,提供统一的解决方案,具有一体化、高密度、多平台、高性价比等特点。     

淮河群库优化调度系统的设计与实现

首次提出了采用基于并行计算技术的高性能计算方法进行加优化调度的方法,并采用客户／服务器模式在曙光１０００并行机上设计实现了淮河群库优化调度系统。结果表明：其调度的准确性大大优于常规调度,并缩短了整个决策时间,由此产生的经济效益和社会效益是难以估量的。     

高通量计算在锂电池材料筛选中的应用

先进电池技术是未来十年世界各国前沿技术竞争的制高点,锂电池由于具有电压高、比能量高、充放电寿命长、工作温度范围宽等优点,已成为许多移动电子产品、电动汽车以及风电和光伏电储能的首选.因此,更快的开发出能量密度高、安全性好、充放电速度快的高性能锂电池材料十分必要.借助高通量计算方法,通过设置合理的筛选条件,可加快锂电池材料的研发.通过使用自主编写的计算软件及高通量自动化计算流程,以无机材料晶体结构数据库中现有的结构为基础,针对电极材料和固体电解质材料分别应具有的特点,实现了对锂电池材料的初步筛选.计算结果与现有的实验数据汇集到一起,形成了庞大的数据库.进一步借助统计方法进行数据挖掘,有望揭示材料的结构-性能关系及内在物理规律,缩短材料从研发到应用的全过程,为开发全新电池材料乃至电池体系提供有力支持.     

图学计算基础

首先探索图学计算的内涵,剖析图形计算的矛盾,找出图形计算的关键,构造图学的公共基础,指出图的本质不是决定于构成图的图元本身,而决定于图元之间的相互关系。其次,分析了图形计算的最新研究进展,总结出几何化方法的优势及其基础理论研究的迫切性。进而提出一个基于“几何问题几何化”的几何计算理论体系与实施框架。阐述了以几何为思路,在构筑稳定的图学计算平台方面的最新原创理论与机制,包括从形的角度去统一、研究、发展图学计算基础的理论、形计算的机制等。     

DNA计算与DNA密码

DNA在信息科学中的应用,给现代密码学带来了新的挑战和机遇。一方面,DNA计算固有的超大规模并行性给安全性依赖于数学困难问题的现代密码学带来了新的挑战。另一方面, 利用DNA可以实现新的密码技术DNA密码。本文首先介绍了DNA计算,认为在已有的DNA计算模型下,DNA计算不能对现代密码学构成真正的威胁。其次介绍了DNA密码, 并讨论了DNA密码与现代密码学的关系。新生的DNA计算与DNA密码表现出巨大的潜力, 必将会对密码学的未来发展产生深远的影响。     

量子神经计算和量子遗传算法的理论分析和应用

经过比较研究发现,在量子计算与神经网络和遗传算法之间,不论在计算思想上还是模型表达上,都存在着许多相似之处,这些相似性启发人们去研究基于量子理论的神经网络和遗传算法模型,一方面探索神经网络和遗传算法在量子系统上的实现方法,另一方面研究量子理论启发下的新的神经网络与遗传算法模型。本文总结了本课题组近年来在量子计算与神经网络和遗传算法相结合领域的研究工作,包括量子系统实现神经计算的理论分析,量子神经网络物理模型的研究,基于量子概率表达的量子遗传算法及其应用研究等,并对今后的发展提出了展望。     

基于VB的水电站电气CAD系统计算模型的建立

结合Visual Basic的可视化运行界面和结构化程序设计模式构建了一种通用型水电站电气CAD系统计算模型。该模型克服了旧的程序设计语言的不足,代替繁琐的手工计算。建立了结构的短路计算、电器设备选择、防雷接地及继电保护整定计算和投资、运行费等设计计算模块,具有良好的通用性和可移植性,为进一步优化电站电气设计提供了依据。     

壳体理论在水压爆破中的应用

在壳体理论的基础上,考虑到薄壳型结构水压爆破的特点,提出了一种新的药量计算公式,并得到了初步实际工程验证.     

面向工作站机群的核外计算模型及实现

提出了面向工作站机群的核外计算模型。基于该模型并采用面向对象的语言机制，在工作站机群系统上实现了对核外数组的有效处理，使得工作站机群系统能够处理海量数据应用问题。通过对局部数组文件分布的优化、采用自适应的数据筛选和数据预取策略，进一步提高了核外计算性能。     

Quantum memories and error correction

Quantum states are inherently fragile, making their storage a major concern for many practical applications and experimental tests of quantum mechanics. The field of quantum memories is concerned with how this storage may be achieved, covering everything from the physical systems best suited to the task to the abstract methods that may be used to increase performance. This review concerns itself with the latter, giving an overview of error correction and self-correction, and how they may be used to achieve fault-tolerant quantum computation. The planar code is presented as a concrete example, both as a quantum memory and as a framework for quantum computation.     

Numerical computation of internal stress and velocity in time-domain¶bem formulation for elastodynamics

 This work is concerned with the computation of space and time derivatives (scalar wave) and stress and velocity components (elastodynamics) in a time-domain BEM formulation. Two approaches are presented: the first employs standard closed form integral equations related to desired variables, the second is based on a procedure that employs numerical derivatives of the basic boundary integral equation. In the latter, the kernels are written as functions of source point complex co-ordinates and the derivatives are computed, numerically, taking only the imaginary part. Both approaches produce reliable results, as demonstrated by three examples. Received: 4 June 2002 / Accepted: 16 September 2002     

A Monte-Carlo simulation approach for approximating multi-state two-terminal reliability

This paper describes a Monte-Carlo (MC) simulation methodology for estimating the reliability of a multi-state network. The problem under consideration involves multi-state two-terminal reliability (M2TR) computation. Previous approaches have relied on enumeration or on the computation of multi-state minimal cut vectors (MMCV) and the application of inclusion/exclusion formulae. This paper discusses issues related to the reliability calculation process based on MMCV. For large systems with even a relatively small number of component states, reliability computation can become prohibitive or inaccurate using current methods. The major focus of this paper is to present and compare a new MC simulation approach that obtains accurate approximations to the actual M2TR. The methodology uses MC to generate system state vectors. Once a vector is obtained, it is compared to the set of MMCV to determine whether the capacity of the vector satisfies the required demand. Examples are used to illustrate and validate the methodology. The estimates of the simulation approach are compared to exact and approximation procedures from solution quality and computational effort perspectives. Results obtained from the simulation approach show that for relatively large networks, the maximum absolute relative error between the simulation and the actual M2TR is less than 0.9%, yet when considering approximation formulae, this error can be as large as 18.97%. Finally, the paper discusses that the MC approach consistently yields accurate results while the accuracy of the bounding methodologies can be dependant on components that have considerable impact on the system design.     

卧式陈列柜风幕的数值模拟

本文以卧式陈列柜为研究对象，在一些基本假设的基础上，建立了卧式陈列柜风幕及柜内空气流动和换热的二维数学模型；并运用SIMPLER算法编写程序进行了数值计算，计算过程中重点考虑了风幕送风速度和环境空气温度对风幕性能的影响。