检索结果-内蒙古大学图书馆

2024年中国高性能计算机发展现状分析与展望

数据与计算发展前沿（中英文） 2024年第6期6卷 1-9页

作者：张云泉袁良袁国兴李希代中国科学院计算技术研究所北京100190 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

【目的】本文根据2024年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP100新增4台系统,前十名系统未变,第一名Linpack性能仍为487PFl... 详细信息

【目的】本文根据2024年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。【结果】中国TOP100新增4台系统,前十名系统未变,第一名Linpack性能仍为487PFlops。联想为系统数量冠军,联想、曙光和浪潮三强争霸的局面逐步演化为联想和浪潮的竞争。算力服务这一应用领域的占比依然超过70%,充分反映当前算力经济发展趋势。【结论】本文根据二十三届排行榜的性能数据,详细阐述了算力经济发展现状,并对未来中国内地高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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针对反应堆机械反应性补偿的蒙特卡罗模拟方法

针对反应堆机械反应性补偿的蒙特卡罗模拟方法

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作者：邓力李瑞许海波付元光刘鹏史敦福上官丹骅胡泽华 100094 北京市海淀区丰豪东路2号

针对反应堆机械反应性补偿的蒙特卡罗模拟方法，步骤如下：1、为同一组控制棒组内的几何体赋予相同的特征字符串；2、按几何尺寸与邻接关系建立控制棒组层次结构；3、制定控制棒组步进策略，将策略映射为CSG几何体移动；4、将控制棒CSG... 详细信息

标准号: CN115099139A

针对反应堆机械反应性补偿的蒙特卡罗模拟方法，步骤如下：1、为同一组控制棒组内的几何体赋予相同的特征字符串；2、按几何尺寸与邻接关系建立控制棒组层次结构；3、制定控制棒组步进策略，将策略映射为CSG几何体移动；4、将控制棒CSG几何体移动等效为中子虚拟位移，在蒙特卡罗粒子输运过程中完成截面替换，实现对控制棒移动的模拟；5、用蒙特卡罗方法求解中子输运方程，计算中子盈余；6、裂变源迭代求解过程中，对控制棒价值进行拟合，按临界条件对控制棒位进行搜索；7、统计临界控制棒位。本发明通过改进蒙特卡罗裂变源迭代过程中的截面计算，并结合内嵌控制棒价值拟合技术实现控制棒运动的模拟以及临界控制棒位的计算。

关键词：控制棒几何体拟合裂变移动蒙特卡罗模拟控制棒运动特征字符串层次结构迭代过程技术实现截面计算粒子输运临界条件邻接关系求解过程虚拟位移中子输运反应性反应堆步进迭代内嵌求解映射搜索替换盈余赋予改进统计制定

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MPI并行程序中通信等待问题的诊断方法及其应用

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国防科技大学学报 2020年第2期42卷 47-54页

作者：武林平景翠萍刘旭田鸿运北京应用物理与计算数学研究所北京100094

随着并行规模的扩大,现有通信等待问题的诊断方法存在内存开销大、测量时间开销大等问题。通过对现有通信等待问题诊断方法的深入分析,同时考虑测量开销可控的实际需求,建立基于热点函数的通信等待问题诊断模型。基于上述模型,总结出一... 详细信息

随着并行规模的扩大,现有通信等待问题的诊断方法存在内存开销大、测量时间开销大等问题。通过对现有通信等待问题诊断方法的深入分析,同时考虑测量开销可控的实际需求,建立基于热点函数的通信等待问题诊断模型。基于上述模型,总结出一种更精简、更实用的通信等待问题诊断方法。将该诊断方法分别应用到二维LARED集成、LARED-S、LAP3D等大规模MPI并行程序的通信等待问题诊断过程,应用效果表明本诊断方法可精确定位导致通信等待问题的关键代码段,给出的优化方案及性能提升空间对于后续的程序改进具有参考价值,其中根据诊断结果优化后的LARED-S程序性能提升32%,通信等待时间减少44%。

关键词：通信等待 MPI并行程序负载平衡性能诊断

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中红外激光场下阈上电离能谱中的低能结构

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物理学报 2022年第23期71卷 125-133页

作者：肖智磊全威许松坡柳晓军魏政荣陈京湖北大学物理学院武汉430062 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

强激光诱导原子阈上电离中的低能结构(low-energy structure,LES)是当前强场领域的研究热点,其背后的动力学过程引起了广泛讨论.本文基于半经典模型、SCTS(semi-classical two-step)量子轨道模型和数值求解含时薛定谔方程(time-dependen... 详细信息

强激光诱导原子阈上电离中的低能结构(low-energy structure,LES)是当前强场领域的研究热点,其背后的动力学过程引起了广泛讨论.本文基于半经典模型、SCTS(semi-classical two-step)量子轨道模型和数值求解含时薛定谔方程(time-dependent Schrödinger equation,TDSE)方法,研究了中红外激光场下Xe原子阈上电离中的LES随激光脉冲宽度的依赖.发现LES随脉冲宽度的减小向更低能量方向移动.分析表明:长脉宽条件下,能谱中的多峰结构(LESn)与电子前向散射的阶次n及电子初始横向动量密切相关,而极低能结构(very-low-energy structure,VLES)主要由更高阶次前向散射的电子轨道贡献;少周期脉冲条件下,LES峰值位置随载波包络相位(carrier-envelope phase,CEP)的移动可归因于激光场矢势和离子实库仑势的共同作用随CEP的变化,其中库仑势导致的电子聚束效应是LES峰形成的主要原因.

关键词：阈上电离低能结构载波包络相位

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近红外激光水面传输热晕效应缩比实验研究

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激光技术 2022年第4期46卷 516-518页

作者：葛成良张飞舟张凯雒仲祥童立新中国工程物理研究院应用电子学研究所绵阳621999 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

为了验证近红外激光在水面大气传输时的热晕效应,采用缩比实验方法,克服了大口径和高功率系统复杂、实验成本高等实际问题,以理论分析为基础设计了高效的实验方案,对1000nm左右的激光水面大气传输热晕效应进行了实验研究,取得了重要的... 详细信息

为了验证近红外激光在水面大气传输时的热晕效应,采用缩比实验方法,克服了大口径和高功率系统复杂、实验成本高等实际问题,以理论分析为基础设计了高效的实验方案,对1000nm左右的激光水面大气传输热晕效应进行了实验研究,取得了重要的外场实验数据。结果表明,在选择合适的功率和发射口径情况下,1000nm左右的高能激光水面传输热晕效应可忽略。这一结果对大口径和高功率激光系统设计是有帮助的。

关键词：激光技术激光传输水面热晕缩比试验高能激光

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激光系统中元件热效应时空特性分析

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光学学报 2020年第20期40卷 112-119页

作者：胡鹏张建柱北京应用物理与计算数学研究所北京100088

从热传导方程和热弹性方程出发,基于EasyLaser仿真软件,对激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜温度分布和热相差进行了模拟计算,比较了相同吸收的情形下,两种元件温升、热相差分布的时间、空间特性,并开展光-热-力控制多物理耦合仿真,比较了... 详细信息

从热传导方程和热弹性方程出发,基于EasyLaser仿真软件,对激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜温度分布和热相差进行了模拟计算,比较了相同吸收的情形下,两种元件温升、热相差分布的时间、空间特性,并开展光-热-力控制多物理耦合仿真,比较了激光辐照Si反射镜、SiO2窗口镜热效应对激光传输远场特性影响和自适应光学校正效果。仿真结果表明,由于SiO2窗口镜导热性能差,热相差随激光辐照时间的增加而线性增加,其分布与辐照激光光斑空间分布相似,且在激光辐照停止后较长时间内仍然存在;而Si反射镜导热性能好,温度分布在较短时间内匀化导致温度梯度小,热相差先快速、后缓慢增加,在激光辐照停止后热效应的影响很快消退。实验光斑强度的空间分布,对两种元件热效应的影响不同:对于SiO2窗口镜,其热相差的高空间频率成分增加,严重影响激光光束远场传输与自适应光学校正效果,而Si反射镜热导率大,受到的影响较小。

关键词：激光光学元件热效应热相差时空特性自适应校正.

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非线性Schrödinger方程几类孤立子解:局部间断Petrov-Galerkin方法

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计算物理 2022年第6期39卷 641-650页

作者：赵国忠蔚喜军董自明郭虹平郭鹏云李姝敏包头师范学院数学科学学院内蒙古包头014030 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088

构造一类求解非线性薛定谔方程的局部间断Petrov-Galerkin方法。利用构造的方法模拟几种类型的孤立子并讨论与孤立子密切相关的一些现象,包括孤立子的传播与碰撞,动孤立子和驻孤立子的生成,N孤立子的有界态。该方法可以模拟孤立子相关... 详细信息

构造一类求解非线性薛定谔方程的局部间断Petrov-Galerkin方法。利用构造的方法模拟几种类型的孤立子并讨论与孤立子密切相关的一些现象,包括孤立子的传播与碰撞,动孤立子和驻孤立子的生成,N孤立子的有界态。该方法可以模拟孤立子相关现象中一些复杂结构。数值实验表明该方法具有高阶精度且可以达到最优收敛阶。局部间断Petrov-Galerkin方法的计算效率与局部间断Galerkin方法相当,但计算公式简单。

关键词：局部间断Petrov-Galerkin方法非线性薛定谔方程孤立子 N孤立子的有界态

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基于领域分析的结构线性静力软件串并行一致化方法

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计算机科学 2024年第9期51卷 87-95页

作者：唐德泓杨浩文龙飞徐正秋中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 四川中锐信息技术有限公司成都610041

并行CAE软件的计算结果串并行一致性是其计算结果可信的必要条件。然而,软件研发时常引入串并行不一致缺陷,其形式众多,现象相互耦合,散布于海量代码中,成为实现CAE软件串并行一致性的挑战。文中以结构线性静力软件的串并行一致性需求... 详细信息

并行CAE软件的计算结果串并行一致性是其计算结果可信的必要条件。然而,软件研发时常引入串并行不一致缺陷,其形式众多,现象相互耦合,散布于海量代码中,成为实现CAE软件串并行一致性的挑战。文中以结构线性静力软件的串并行一致性需求为切入点,针对现有的“专家知识法”与“缺陷定位法”应用于CAE软件串并行一致化时存在的粒度粗、准度差、成本高和缺乏系统性问题,引入领域分析方法,并与专家知识和数据流状态比对结合,提出了一种适用于结构线性静力的串并行一致化方法,实现了结构线性静力软件串并行不一致缺陷的细粒度、高准度与低成本系统性识别与修复。基于前述方法形成相关工具,并将方法与工具应用于SSTA的串并行一致化,识别并修复其中8处串并行不一致缺陷,使其通过90余真实模型的串并行一致考核,并实现串并行结果严格一致;同时,该方法与工具还将串并行不一致缺陷定位耗时由平均大于两人天降低至数人时。

关键词：串并行一致化结构线性静力软件串行代码并行化领域分析缺陷定位

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可压缩多介质流动问题的高精度数值模拟方法

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空气动力学学报 2021年第1期39卷 177-190页

作者：何志伟田保林李理李海锋张又升孟宝清北京应用物理与计算数学研究所北京100094 北京大学应用物理与技术研究中心北京100871

在可压缩流动问题的数值模拟领域,激波的高分辨率计算已取得重要进展。但是包含物质界面的可压缩多介质流动的数值模拟还存在诸多数值挑战,主要表现为界面处数值耗散过大和非物理振荡等问题。界面处流体性质的不连续性是造成可压缩多介... 详细信息

在可压缩流动问题的数值模拟领域,激波的高分辨率计算已取得重要进展。但是包含物质界面的可压缩多介质流动的数值模拟还存在诸多数值挑战,主要表现为界面处数值耗散过大和非物理振荡等问题。界面处流体性质的不连续性是造成可压缩多介质流动问题物理建模与数值方法困难的主要原因。为了建立一套高效的可压缩多介质流动问题的高精度数值模拟方案,本文从数值框架的选择、非守恒方程相容离散、高精度有界格式构造、界面压缩、界面-单介质分区计算方法等多个维度出发,综述近几年我们在可压缩多介质流动问题高精度数值模拟方法方面的研究进展。通过上述多个维度的工作,我们建立了一套适用于可压缩多介质流动问题的低耗散、基本无数值振荡的高精度欧拉数值方法,并成功应用于可压缩多介质大变形流动和界面不稳定性诱导湍流混合等问题的数值模拟。相关数值方法研究成果已集成至武器物理等领域工程数值模拟软件中,为相关工程任务提供了重要技术支撑。

关键词：可压缩多介质流动问题非守恒项高精度格式界面压缩区域分解

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Anderson加速方法中的松弛参数选取

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2022年第6期61卷 113-122页

作者：段晓宇安恒斌中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心北京100088

Anderson加速方法是提高不动点迭代收敛速度的一类方法。该方法中的松弛参数一般在区间(0,1]内,且大多数选取为1。考虑扩大Anderson加速方法中松弛参数的选取范围,以求解非线性扩散方程的Picard迭代过程为例,比较了不同松弛参数选取方... 详细信息

Anderson加速方法是提高不动点迭代收敛速度的一类方法。该方法中的松弛参数一般在区间(0,1]内,且大多数选取为1。考虑扩大Anderson加速方法中松弛参数的选取范围,以求解非线性扩散方程的Picard迭代过程为例,比较了不同松弛参数选取方法的效果。数值结果表明,合适的松弛参数可以有效提高Anderson加速方法的效果。

关键词：迭代方法 Anderson加速非线性扩散方程参数选取

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