科学计算中的高性能有限元算法

 圆周率的计算是科学计算的启示,它提供了许多信息,包括计算误差的正负、大小,以及算法的加速。在偏微分方程的计算中,有无相似的内容,这就是本文试要回答的问题。     

快速成形技术及其应用

快速成形技术与科学计算可视化和虚拟现实等技术相结合,为设计者、制造者与用户之间提供了一种可测量、可触摸的新手段。快速成形技术可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件(模具),有效地缩短了产品的研发周期,是提高产品质量、缩减产品成本的有力工具。     

软件复用技术在科学计算软件中的应用研究

首先介绍多层软件复用技术及它的两个实践形式,并讨论软件复用的应用策略;接着探讨适合科学计算软件的开发模型;然后,描述民用飞机性能计算软件的开发以说明软件复用;最后,提出软件复用在科学计算软件开发中的需注意的几点事项以及今后应用研究的方向.     

郑耀 著名工程与科学计算专家

在国外十几年的学习和工作期间,您负责和参加了很多重大科研项目,是什么促使您放弃国外优越的生活和科研条件,选择回国,并创建浙江大学工程与科学计算研究中心?郑耀:在国外十几年的工作和学习经历,对于我来说是一笔宝贵的     

MATLAB软件包在神经网络仿真中的应用

在分析传统的神经网络仿真方式存在不足的基础上,介绍了当今应用最广的科学计算软件ＭＡＴＬＡＢ软件包的特点,尤其介绍了其神经网络工具箱,并着重对神经网络的设计及仿真进行了讨论。     

电磁波与目标相互作用现象的可视化方法

电磁波现象难以被人的肉眼所直接观察到.本文给出了实现电磁波与目标相互作用现象可视化的方法.首先用时域有限差分法在数值上模拟电磁波与目标相互作用过程,获取原始数据场.然后利用MATKAB软件的科学计算可视化功能,将原始数据场转换为动态图象.从而使我们能直观地观察到电磁波传播、穿透、散射和吸收等重要现象,为研究电磁波与物体相互作用的机理提供了一个有效的手段.     

阵列机在科学计算系统中的应用

在把阵列机用于科学计算环境时,要讨论的因素很多。本文的目的是通过对(?)客性设计思想、主机管理软件工作开销和实例系统的详细讨论阐明上述因素及其关系。     

非球面镜检测误差的逆向求解法

应用误差理论以及其在数据处理中的方法,根据具体的非球面加工中系统误差与随机误差的存在情况,分析影响精度的实际因素,采用误差消除的逆向求解思想,建立正确的数学模型,进行科学计算得出消除测量误差后的测量数据,正确地把握误差大小的方向,可指导非球面加工的有序进行,以得到理想的非球面面形。     

一种实现计算工资通用程序的方法

目前,我国从国外引进许多具有软盘设备系统的小型、微型计算机系统。这类计算机除了用于实时控制、数据处理、一般科学计算外,兼做一些经济核算管理工作,和仓库材料管理工作等,这也是十分有益的。为了提高计算机的使用效率,介绍一种实现工资计算通用程序的方法。     

基于Linux集群架构的MPI点对点通信研究

如何满足大规模科学计算的要求,快速而有效地提高计算速度成为目前计算机科学迫切需要解决的问题之一。解决这一问题最为快速而且有效的方法是将多台计算机连接起来构成集群并行计算系统。为此重点研究了集群点对点通信原理,在已构建的Linux集群系统上成功实现了用C编写的MPI点对点通信并行程序,测试证明该方式可行有效。     

基于网格服务的航空制造技术发展研究

先进制造技术有利于促进航空工业数字化协同制造系统的完善,它借助网格化服务促进航空产品制造的协作,跨越异构网络进行互操作,推动飞机数字化设计、制造、管理一体化技术的发展,基于各种异构平台构筑通用的服务交换设施,使信息和服务畅通无阻地在计算机之间流动。服务网格的内容分发、服务分发、电子服务、实时企业计算、分布式计算、Web服务等多项内容将有效推动航空先进制造技术的应用。     

综合导航系统信息融合模拟仿真平台设计CSCD

为解决综导系统的信息融合问题,设计了一种新型的综导系统信息融合模拟仿真研究平台。平台包括综导信息融合模拟评估导调台、惯性类导航设备模拟器、非惯性类导航设备模拟器、综合导航模拟器、电子海图系统和数据分析服务器六大模块。导调台采取一种新的船舶运动参数发生器模拟生成多种海况条件下船舶运动参数;综合导航模拟器采取多种融合算法并行运行方式,以方便比较不同算法的性能;数据分析服务器采用高性能计算机模拟公共计算环境,可研究适应未来船舶软硬件计算资源的信息融合方法。系统测试表明,基于平台的导航信息融合流程和效果满足要求,所设计的平台系统功能正常,可直接用于舰船信息融合算法的设计、分析、测试评估等工程研发工作。     

航空发动机健康管理云服务系统设计与实现

为提高航空公司的资源利用率和经营管理水平,设计了一个基于云计算的航空发动机健康管理系统。分析了航空公司对云服务系统的需求,介绍了系统的结构体系和系统开发和运行的环境。叙述了系统的功能模型和信息模型,并通过发动机健康管理一个模块——“水洗”的使用来说明系统的使用过程。     

CFD软件自动化验证确认云平台设计与实现

针对大型计算流体力学(CFD)软件的验证与确认,为了减少人工成本,提高软件质量和开发效率,并适应于未来高性能计算发展的要求,基于云计算思想,提出了自动化测试云平台的解决方案。该方案采用模块化的浏览器/服务器(B/S)网络架构;利用LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP/Python)开发工具;建立了持续集成的专业数据库;构建了涵盖可靠集群监控、复杂作业调度及大规模并行计算功能的云端环境;实现了通过便捷的网络访问,自动加载测试算例、提交集群计算、监测实时进度、自动化后处理、输出分析结果,并提供丰富的实验对比图、误差分析报表和汇总报告等;完成了对大型CFD软件的自动化验证与确认。将该方案应用于某大规模并行计算的CFD软件,验证了该解决方案的可行性与实用性。     

基于非结构网格流场计算的网格重排序

提出基于非结构网格流场计算时的网格重排序,优化了网格信息在内存中的存贮位置,使得计算过程中调用数据的处理速度加快,有效提高了计算效率。以M6机翼及DLR-F4翼身组合体的跨音速无粘流场为算例,分别通过显式四步龙格-库塔推进格式和隐式LU-SGS推进格式来验证网格重排序后对计算效率的提高作用。原始网格均用Delaunay方法生长,并分别使用了两种重排序方法进行比较。计算结果表明:重排序后的计算效率可以提高到未排序时的3到5倍,很具实用价值。     

云作战条件下空天信息装备体系建设

云作战是云计算技术在军事领域带来的全新作战模式。在未来空天成体系对抗中,云作战将具有作 战力量聚散无形和作战行动虚实结合的优势。本文分析了空天信息装备体系的建设需求,基于云作战概念,构建了空天信息装备体系;从重视云作战制胜机理研究、提升装备融合能力、重视可靠性和安全性、坚持统筹协调 等角度,探讨了云作战概念对空天信息装备体系建设的启示,深化了空天信息装备体系建设需求与实现途径的 认识,对空天战场信息装备成体系建设与运用具有一定的借鉴意义。     

E 级计算给 CFD 带来的机遇与挑战

E 级(Exascale)计算机有望在2020年前后投入使用,E 级计算将给计算科学和科学研究带来革命性的变化。计算流体力学(CFD)作为超大规模计算机应用的重要领域之一,将迎来前所未有的发展机遇,同时也将面临极其严峻的技术挑战。本文对当前国内外超大规模 CFD 计算的现状进行了概述,探讨了未来 CFD 的发展趋势,并对 E 级计算给 CFD 带来的机遇与挑战进行了分析,最后提出了适应未来 E 级计算的 CFD 发展思路与建议。为了实现 E 级计算的宏伟目标,CFD 与计算机科学、应用数学等学科的“协同设计”势在必行。我们期待本文的分析能对我国的高性能计算应用、CFD 发展有一定的启示作用。     

Training, career development and registration for safety criticalsoftware systems specialists

A career development program for information systems practitioners currently being used widely by employers in the UK and now becoming available in North America is described. The program, called the Professional Development Scheme (PDS), was developed by the British Computer Society to address the lack of structure and quality control generally present in the way computing professionals were being trained. The performance standards underpinning the program (The British Computer Society Industry Structure Model) have been thoroughly updated and now include material specific to the development, maintenance, and management of software for safety-critical applications. The use of the program for this purpose and potential developments in the field of training and registration for safety-critical software specialists are discussed     

基于云的装备试验数据中心架构设计

随着武器装备向信息化、体系化加快发展,基于信息系统的体系作战能力生成模式加快转变,对装备试验能力建设提出了更高的要求。建设云装备试验数据中心,通过采集、存储、管理和应用方面形成完整的体系,最大限度地发挥装备试验数据作为核心资源的价值,并利用云计算、大数据、数据挖掘等先进的信息技术对数据进行综合集成管理和挖掘分析,对武器装备试验机构建设发展提供决策支撑,将数据优势有效转化为决策优势和行动优势,为形成基于信息体系的核心军事能力提供支撑。     

实时高可用测控集群管理控制节点设计

为提高飞行器试验任务中的实时测控数据处理能力,满足高并发、大容量、强实时、高可靠的试验数据处理需求,基于实时操作系统建立了一个计算功能强大、实时性强、可靠性高的测控集群系统。为实现实时测控集群系统的原型开发,通过研究负责节点管理和任务分配的集群管理控制节点的功能,分别对系统监控软件、负载均衡软件和人机交互软件的详细设计方法开展了研究,重点解决了节点信息收集、任务分配、负载均衡、双工冗余热备份、人机交互、节点控制等技术难题,保证了实时测控集群系统的实时性和可用性,为系统软件原型开发奠定了技术基础。