检索结果-内蒙古大学图书馆

2014年中国计算力学大会

作者：李辉崔俊芝李博文中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室北京海淀区中关村东路55号100190

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等.总的来说,就是将原子运动分解为“结构形变”和“热振动”两部分;利用其中的“结构形变”部... 详细信息

本文对微-纳米尺度下热-力耦合的原子-连续关联(TMCACC)模型的有效算法进行了系统研究和数值模拟,计算了材料的弹性常数,应力、应变、比热容等.总的来说,就是将原子运动分解为“结构形变”和“热振动”两部分;利用其中的“结构形变”部分来研究微-纳米尺度下多晶原子团簇的非均匀结构和非均匀变形,通过准简谐近似模型和变形环境一致性假设,将原子团簇晶格结构的变化与连续体的变形关联起来,推导了依赖于变形环境的自由能密度、熵密度、内能密度表达式,并结合动量守恒、能量守恒以及热力学第二定律,得到了微-纳米尺度的热-力耦合的方程组,并求得了热力学参数,等容比热容,材料的弹性常数,PK应力等热力学及动力学物理量.在本模型中考虑了原子间的相互作用对热振动影响,采用了准简谐近似,相对于传统的热力耦合模型中采用的局部简谐近似或者爱因斯坦模型,更加精确.

关键词：纳米材料 TMCACC模型弹性常数动力学矩阵准简谐近似优化算法

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基于PHG并行求解非线性Poisson-Boltzmann方程的有限元方法及自适应网格生成的研究

基于PHG并行求解非线性Poisson-Boltzmann方程的有限元方法及自适...

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2012全国高性能计算学术年会

作者： Yan Xie 谢妍 Bin Tu 涂斌 Benzhuo Lu 卢本卓 Linbo Zhang 张林波 (The State Key Laboratory of Scientific and Engineering Computing(LSEC) Academy of Mathematics and 中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190

本文说明了如何利用三维并行自适应有限元软件包PHG求解生物分子溶液体系的非线性Poisson-Boltzmann方程及电扩散方程，并介绍了一种解决这类问题的新方法，它将网格生成与自适应计算过程结合在一起，可自动产生合适的网格，避免复杂的... 详细信息

本文说明了如何利用三维并行自适应有限元软件包PHG求解生物分子溶液体系的非线性Poisson-Boltzmann方程及电扩散方程，并介绍了一种解决这类问题的新方法，它将网格生成与自适应计算过程结合在一起，可自动产生合适的网格，避免复杂的曲面网格生成步骤。之前的网格生成工作按照：(1) TMSmesh生成高斯曲面的三角网格;(2) TransforMesh删除自相交的三角网格;(3) ISO2Mesh提高表面网格质量，这三个步骤。而基于PHG的自适应加密模块可以在逐次调整网格的同时保持动态负载平衡，高效得到计算网格用于近似求解非线性Poisson-Boltzmann方程。计算了小球模型和DNA模型，分别从误差指示子下降阶和溶剂化能收敛的角度验证了新方法的有效性。

关键词：非线性方程并行计算有限元方法自适应网格生成

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复杂约束条件下的无线资源优化:AI视角下的方法和洞察

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移动通信 2024年第7期48卷 73-79页

作者：李洋徐凡张纵辉刘亚锋深圳市大数据研究院广东深圳518172 鹏城实验室广东深圳518071 香港中文大学(深圳)理工学院广东深圳518172 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学/工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室北京100190

针对无线资源优化问题中普遍存在的复杂约束条件,详细梳理了各种基于AI的优化方法。尽管现有基于AI的优化方法在各种功率分配和波束赋形设计问题上取得了巨大成功,但大多数方法考虑的问题都仅仅配备较为简单的约束条件(例如功率预算约... 详细信息

针对无线资源优化问题中普遍存在的复杂约束条件,详细梳理了各种基于AI的优化方法。尽管现有基于AI的优化方法在各种功率分配和波束赋形设计问题上取得了巨大成功,但大多数方法考虑的问题都仅仅配备较为简单的约束条件(例如功率预算约束条件),这些约束条件可以通过简单的投影操作得到满足。然而,对于更为复杂的约束条件,例如非凸的服务质量约束条件,其优化变量和无线信道通常是耦合的,如何有效处理非凸耦合的约束条件仍然是一个较大挑战。针对复杂约束条件下的无线资源优化问题,将现有基于AI的优化方法分为三类:监督学习方法、惩罚学习方法和拉格朗日对偶方法,并对这三类方法的适用性和不足作了细致的分析。最后,提出了一种基于增广拉格朗日法的惩罚-对偶学习框架,通过交替训练两个独立的神经网络,分别用以推断原问题的解和相应的拉格朗日乘子。此外,将所提出的惩罚-对偶学习框架应用于两个典型的无线资源优化问题上,并通过仿真实验表明,所提出的惩罚-对偶学习框架在约束违反和计算时间方面,分别优于当前最先进的AI和传统优化方法。

关键词：无线资源优化学习优化非凸优化惩罚对偶复杂约束

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基于PHG平台的非结构四面体网格欧拉方程间断有限元并行求解器

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数值计算与计算机应用 2021年第2期42卷 155-168页

作者：杜玉龙徐凯文赵昆磊袁礼北京航空航天大学数学科学学院北京100091 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学所科学与工程计算国家重点实验室北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100090

针对计算流体力学对高性能计算的需求,基于三维并行自适应有限元程序开发平台PHG(Parallel Hierarchical Grid)开发了在非结构四面体网格上求解可压缩流欧拉方程的间断有限元法并行求解器(Libdgphg库).该求解器以C++函数库的形式实现数... 详细信息

针对计算流体力学对高性能计算的需求,基于三维并行自适应有限元程序开发平台PHG(Parallel Hierarchical Grid)开发了在非结构四面体网格上求解可压缩流欧拉方程的间断有限元法并行求解器(Libdgphg库).该求解器以C++函数库的形式实现数值方法中各项功能.实施了模态基一次间断有限元,采用低耗散的MLP(Multi-dimensional Limiting Process)限制器来抑制间断附近的数值振荡.由于MLP限制器需要所有与当前单元共享顶点的邻近单元的信息,模板较宽,这给程序设计带来一定的困难.我们通过引入辅助向量收集共享顶点的所有单元中的最大、最小单元积分平均值,并归属到单元数据结构上,从而利用PHG内在的通信机制实现MPI分区间的信息交换.通过几个数值算例测试了Libdgphg库的数值结果以及并行性能.算例表明:该求解器能得到理论精度阶和较高分辨率,同时有良好的并行性能,在千核测试中可达到60%以上的并行效率,可用于流体问题的大规模计算.

关键词：双曲守恒律并行计算 PHG平台 MLP限制器间断有限元法

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LSSC-Ⅲ集群的作业调度与系统管理

LSSC-Ⅲ集群的作业调度与系统管理

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首届中国科学院超级计算应用大会(SCA2011)

作者： Qian Ying 钱莹 Cui Tao 崔涛 State Key Laboratory of Scientific and Engineering Computing Beijing 100190 China Institute of Com 科学与工程计算国家重点实验室北京 100190 中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所北京 100190

“科学与工程计算国家重点实验室”(LSEC)的三号集群LSSC-Ⅲ,于2010年3月建成并投入使用。在总结了实验室前两套PC机群的作业调度与系统管理经验的基础上,我们开发了一系列基于OpenPBS和Maui的适应于科学计算Linux集群用户的作业提交、... 详细信息

“科学与工程计算国家重点实验室”(LSEC)的三号集群LSSC-Ⅲ,于2010年3月建成并投入使用。在总结了实验室前两套PC机群的作业调度与系统管理经验的基础上,我们开发了一系列基于OpenPBS和Maui的适应于科学计算Linux集群用户的作业提交、调度与系统管理脚本。本文详细介绍了LSSC-Ⅲ的作业调度与系统管理方案,以期能为中小规模集群(结点数在1 024个以内)用户提供一套稳定、高效且易用的作业调度与系统管理解决方案。

关键词：计算机集群系统作业调度系统管理

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波场合成叠前深度偏移

波场合成叠前深度偏移

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中国地球物理学会第19届年会

作者：张文生张关泉马在田中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程国家重点实验室(北京) 同济大学海洋与地球科学学院(上海)

本文在三维单炮叠前深度偏移研究的基础上,对三维SEG/EAEG盐丘模型进行了三维波场合成叠前深度偏移研究,计算表明,该方法具有与单炮偏移相当的精度,且具有比单炮偏移高的效率,可对复杂构造进行精确成像,可用于三维实际资料处理.

关键词：波场合成叠前深度偏移单炮移偏

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孔洞周期分布复合材料传导-辐射耦合性能的二阶双尺度计算

孔洞周期分布复合材料传导-辐射耦合性能的二阶双尺度计算

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中国计算力学大会2012

作者：杨志强崔俊芝西北工业大学理学院应用数学系西安710129 中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190

本文针对孔洞周期分布复合材料热传导热辐射耦合的综合热传输问题，给出了一种二阶双尺度分析方法，其中对流传热发生在圆柱壁和流体之间，非线性热辐射在多孔腔和圆柱壁上。文中首先建立了相应的二阶双尺度计算公式，给出了相应的求解... 详细信息

本文针对孔洞周期分布复合材料热传导热辐射耦合的综合热传输问题，给出了一种二阶双尺度分析方法，其中对流传热发生在圆柱壁和流体之间，非线性热辐射在多孔腔和圆柱壁上。文中首先建立了相应的二阶双尺度计算公式，给出了相应的求解算法。其次给出了均匀化收敛的一种误差估计。最后通过数值算例进行了验证。数值结果表明，使用本文提出的二阶双尺度方法及其有限元算法预测孔洞周期分布复合材料结构的热性能是有效的。

关键词：二阶双尺度方法误差估计孔洞周期分布复合材料热传导热辐射耦合传热

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一种针对GPU上的油藏数值模拟的高效SpMV

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数值计算与计算机应用 2016年第4期37卷 315-324页

作者：李政冯春生张晨松昆明理工大学昆明650504 湘潭大学数学与计算科学学院湖南湘潭411105 广东省数据科学工程技术研究中心广州510631 中国科学院数学与系统科学研究院科学与工程计算国家重点实验室北京100190

油藏数值模拟和很多其他科学计算问题一样需要求解大型稀疏线性代数方程组.在求解稀疏线性代数方程组的迭代法中,稀疏矩阵向量乘法(SpMV)是影响计算效率的核心函数之一.随着计算机硬件架构异构化,科学计算从单核、多核CPU计算架构逐渐... 详细信息

油藏数值模拟和很多其他科学计算问题一样需要求解大型稀疏线性代数方程组.在求解稀疏线性代数方程组的迭代法中,稀疏矩阵向量乘法(SpMV)是影响计算效率的核心函数之一.随着计算机硬件架构异构化,科学计算从单核、多核CPU计算架构逐渐发展到多核CPU+众核加速卡(GPU卡或MIC等)的计算架构.SpMV的实现效率与稀疏矩阵的存储格式及硬件架构关系密切.本文针对油藏模拟中常见的Jacobian矩阵的稀疏模式,利用GPU核心的合并访问和并发计算等特点,结合油藏模拟线性解法器的算法要求,设计了一种BHYB矩阵存储格式及其对应的线程组并行策略.数值实验测得基于该存储格式的SpMV相对串行BCSR格式的SpMV的加速比可达19倍,比cuSPARSE库中效率最高的HYB格式的SpMV快30%到80%.此外,本文所提出的BHYB存储格式对块状矩阵在GPU上的存储以及线程组并行策略对其它GPU并行程序中内核函数的设计和优化能起到一定的借鉴作用.

关键词：稀疏矩阵向量乘法 GPU BHYB 线程组并行策略

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SPNP晶体管辐照损伤效应的有限元数值模拟

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数值计算与计算机应用 2022年第3期43卷 237-247页

作者：倪宇晖张倩茹王芹阳莺卢本卓桂林电子科技大学数学与计算科学学院广西高校数据分析与重点实验室桂林541004 LSEC 国家数学与交叉科学中心中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所北京100190 中国科学院大学数学科学学院北京100049

结合辐照损伤模型和漂移扩散模型,研究辐照效应对衬底PNP (SPNP)双极型晶体管电学性质的影响.基于三维并行自适应有限元平台Parallel Hierarchical Grid (PHG),采用倒数平均有限元法对漂移扩散方程进行离散求解.同时,对间断的掺杂分布... 详细信息

结合辐照损伤模型和漂移扩散模型,研究辐照效应对衬底PNP (SPNP)双极型晶体管电学性质的影响.基于三维并行自适应有限元平台Parallel Hierarchical Grid (PHG),采用倒数平均有限元法对漂移扩散方程进行离散求解.同时,对间断的掺杂分布做了连续化处理,使其更接近于物理实际,也更有利于数值计算的健壮性.数值模拟再现了辐照后SPNP晶体管出现的基极电流增大及电流增益退化现象,并与横向PNP (LPNP)晶体管进行对照,最终得到这两类晶体管对辐照损伤的敏感程度上的差异.

关键词： SPNP晶体管漂移扩散模型辐照损伤模型倒数平均有限元

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节点动力学含随机噪声的复杂动力网络拓扑结构识别

节点动力学含随机噪声的复杂动力网络拓扑结构识别

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第三十届中国控制会议

作者：吴晓群赵雪漪吕金虎武汉大学软件工程国家重点实验室武汉大学数学与统计学院中国科学院数学与系统科学研究院 School of Electrical and Computer Engineering RMIT University

复杂网络在现实生活中的广泛存在激起了各领域学者对复杂网络的研究热潮。目前人们主要研究在网络拓扑结构预知条件下的网络特性以及同步与控制行为。然而,在自然、社会和工程实际中,网络的拓扑结构往往是未知和部分未知或者不确定的,而... 详细信息

复杂网络在现实生活中的广泛存在激起了各领域学者对复杂网络的研究热潮。目前人们主要研究在网络拓扑结构预知条件下的网络特性以及同步与控制行为。然而,在自然、社会和工程实际中,网络的拓扑结构往往是未知和部分未知或者不确定的,而且,现实中噪声往往存在,所以针对含噪声的不确定复杂动力网络的结构识别具有非常重要的实际意义。本文中,我们将针对节点动力学含有随机噪声的复杂动力网络,基于随机微分方程的LaSalle不变原理,设计自适应控制器,反演网络结构。数值仿真验证了所提出方法的有效性。

关键词：复杂网络拓扑识别噪声随机微分方程

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