检索结果-内蒙古大学图书馆

可压缩Navier-Stokes方程的时空耦合优化低维动力系统建模方法(英文)

应用数学和力学 2022年第10期43卷 1053-1085页

作者：齐进吴锤结北京应用物理与计算数学研究所北京100088 大连理工大学航空航天学院辽宁大连116024

当采用低维动力系统模型研究Navier-Stokes方程的动力学性质时,保持低维模型的吸引域与NavierStokes方程的吸引域相同是非常重要的.然而,到目前为止,还没有一种普适的方法能确保对于一般问题都能达到这一目的.该文发现任何基于空间基的... 详细信息

当采用低维动力系统模型研究Navier-Stokes方程的动力学性质时,保持低维模型的吸引域与NavierStokes方程的吸引域相同是非常重要的.然而,到目前为止,还没有一种普适的方法能确保对于一般问题都能达到这一目的.该文发现任何基于空间基的低维模型,如本征正交分解基、优化空间基和其他经典空间基,都不具有可预测性,即低维动力系统的误差随着流场的时间演化而增大.在构造优化动力系统的理论框架和时空耦合谱展开的新概念下,该文构造了可压缩Navier-Stokes方程的低维模型来逼近大涡模拟方程的数值解,给出了高精度的流场数值模拟结果和全新的时空耦合基时空演化数值结果.全场误差在10%以下,而每个网格点的平均误差在10%以下.时空耦合化化低维动力系统可以保证低维模型的吸引域与Navier-Stokes方程的吸引域相同.因此,保证了时空耦合优化低维动力系统的特征动力学性质与真实流场的特征动力学性质是一致的.

关键词：时空耦合谱展开时空耦合优化低维动力系统可压缩Navier-Stokes方程大涡模拟定量比对

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并行预处理有限元方法及其在系统级封装结构电磁模拟中的应用

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电子学报 2021年第1期49卷 58-63页

作者：王卫杰胡少亮郑宇腾赵振国周海京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一室北京100088

针对系统级封装结构的电磁兼容、信号完整性分析等应用,由于结构的复杂、多尺度和多材料的特性,其大规模电磁问题模拟一直难以实现.本文中,主要展示了基于并行支撑框架JAUMIN研发的高性能电磁计算程序JEMS-CDS及其在系统级封装结构电磁... 详细信息

针对系统级封装结构的电磁兼容、信号完整性分析等应用,由于结构的复杂、多尺度和多材料的特性,其大规模电磁问题模拟一直难以实现.本文中,主要展示了基于并行支撑框架JAUMIN研发的高性能电磁计算程序JEMS-CDS及其在系统级封装结构电磁仿真中采用的高效算法.针对系统级封装结构电磁仿真,我们构建了两种预处理技术:区域分解方法与正定矩阵预处理方法.数值模拟结果显示JEMS-CDS程序在百CPU核并行规模上能够实现了近亿未知量的快速迭代求解.针对某天线阵列和射频系统级封装结构,利用JEMS-CDS程序在国产并行机上完成了电磁场并行数值模拟,获得了电磁场的高分辨率结果,支持了电磁兼容性分析、信号完整性分析等应用.

关键词：有限元方法预处理并行计算系统级封装信号串扰

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面向精度可控的大规模结构化数据集约减方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2021年第12期33卷 1795-1802页

作者：艾志玮冷珏琳夏芳王华维曹轶北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

科学与工程模拟产生的数据规模可达TB甚至PB量级,数据约减已成为降低I/O时间开销和存储成本的重要手段.为实现高精度的科学可视化和数据分析,面向大规模结构化数据集,提出一个精度可控的数据约减方法.该方法首先以可视分析数据的插值误... 详细信息

科学与工程模拟产生的数据规模可达TB甚至PB量级,数据约减已成为降低I/O时间开销和存储成本的重要手段.为实现高精度的科学可视化和数据分析,面向大规模结构化数据集,提出一个精度可控的数据约减方法.该方法首先以可视分析数据的插值误差为约束条件,根据物理场量的空间分布特征构造多层嵌套的自适应背景网格;然后,将原始数据插值映射到轻量化的背景网格,减少冗余数据的存储;最后,将约减后的数据集并行输出至高效存储的可视化文件.数据约减算法基于并行编程框架JASMIN实现,能够无缝对接基于JASMIN框架研发的数值模拟程序.经测试,并行算法可扩展至上万CPU核.数据约减方法已成功应用于无人机辐照电磁模拟,在不超过10%的相对误差范围内,将千亿结构网格数据集的规模降低了99.8%.基于约减数据绘制的图像与原始数据图像之间的峰值信噪比为47.08 dB,具有较高的相似度,满足可视分析的分辨率要求.

关键词：数据约减结构化数据集精度可控自适应细化多分辨率技术

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基于异构多核处理器的多层神经网络计算方法及装置

基于异构多核处理器的多层神经网络计算方法及装置

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作者：陈欣林蓉芬宋海峰商红慧高兴誉孙强王丽芳 100083 北京市海淀区花园路6号

本发明提供了一种基于异构多核处理器的多层神经网络计算方法及装置，涉及神经网络技术领域，该方法包括：将各从核的内存划分为计算区域和存储区域，获取神经网络参数，将神经网络参数分布式存储至各从核的存储区域中；控制从核从主内... 详细信息

标准号: CN115526302A

本发明提供了一种基于异构多核处理器的多层神经网络计算方法及装置，涉及神经网络技术领域，该方法包括：将各从核的内存划分为计算区域和存储区域，获取神经网络参数，将神经网络参数分布式存储至各从核的存储区域中；控制从核从主内存中读取输入数据，并将输入数据存储至计算区域中；控制从核基于存储区域中存储的神经网络参数及输入数据在计算区域中进行神经网络计算，并将计算得到的输出数据存入主内存中。本发明通过将神经网络参数分布式存储至从核中，无需在每层神经网络计算时与主内存进行数据交互，大大减少了从核与主内存的数据交互次数，减少了从核与主内存的数据交互时间，节约了计算时间，提升了计算效率。

关键词：从核主内存神经网络参数存储区域计算区域数据交互神经网络计算分布式存储计算方法及装置读取输入数据多层神经网络神经网络技术输入数据存储多核处理器计算效率输出数据异构内存存储节约

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一种激光束对三维模型实时映射的方法和装置

一种激光束对三维模型实时映射的方法和装置

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作者：张玉双王锐苏华张飞舟谢晓钢刘勤勇 100094 北京市海淀区丰豪东路2号

本申请公开了一种激光束对三维模型实时映射的方法和装置，属于强激光应用技术领域，以方法的实现为例，包括读入三维模型；建立光束源数据结构，获取光照数据；获取光源纹理图像；获取三角面片上辐照强度结果；裁减三维模型中被遮挡的... 详细信息

标准号: CN115205492A

本申请公开了一种激光束对三维模型实时映射的方法和装置，属于强激光应用技术领域，以方法的实现为例，包括读入三维模型；建立光束源数据结构，获取光照数据；获取光源纹理图像；获取三角面片上辐照强度结果；裁减三维模型中被遮挡的三角面片；获得三角面片上的最终辐照度值；输出并保存三维模型上所有三角面片的最终辐照度值。本申请解决了目前光源照射三维模型，无法得到三维模型上包括被照射三角面片顶点、法线以及辐照强度分布信息等内容的辐照度值的问题，本申请适用于不同格式三维模型，对三维模型建模要求低，适用于均匀光源或非均匀光源，能够实时模拟多束面光源在三维模型上辐照强度分布信息。

关键词：三维模型三角面片辐照辐照度强度分布信息光源申请应用技术领域方法和装置法线光源照射光照数据均匀光源强度结果实时模拟数据结构纹理图像非均匀光束源激光束面光源强激光读入建模映射遮挡照射裁减保存输出

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舰船非接触水下爆炸系统的混合不确定度量化

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中国舰船研究 2024年第3期19卷 115-126页

作者：梁霄杨伊伊陈江涛王瑞利山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

[目的]舰船非接触水下爆炸建模与仿真(M&S)中同时存在品目繁多的认知不确定度和偶然不确定度,在M&S过程中引入的不确定度导致系统响应量(SRQ)的数值模拟结果与试验真值间产生较大偏差,影响M&S的性能。而使用非接触水下爆炸... 详细信息

[目的]舰船非接触水下爆炸建模与仿真(M&S)中同时存在品目繁多的认知不确定度和偶然不确定度,在M&S过程中引入的不确定度导致系统响应量(SRQ)的数值模拟结果与试验真值间产生较大偏差,影响M&S的性能。而使用非接触水下爆炸不确定度量化(UQ)方法能提高M&S的可靠性和可信度。[方法]首先,针对无物理意义、通过试验直接标定的唯象参数,使用D-S证据理论(DSTE)融合不同学科专家(SME)的建议,得到唯象参数赋值区间和基本信度分配(BBA)函数。鉴于SME的个人工程经验和知识结构的局限性,采用多证据、多周期性融合方法,提高认知不确定度量化的客观性。其次,使用蒙特卡罗法研究非接触水下爆炸中高维输入偶然不确定度的传播。最后,当偶然不确定度和认知不确定度同时存在时,将唯象参数作为外层,不确定的物理量作为内层,使用双层循环法执行非接触水下爆炸的混合不确定度量化。[结果]结果表明,改进后的DSTE方法缩小了认知不确定度的取值范围,对SME初始意见改动较大,计算所得认知不确定度的BBA更精确、客观性更强。双层循环法可计算得到舰船非接触水下爆炸SRQ的可信置信区间和BBA,结果与常识吻合。[结论]研究结果可用于指导舰船防护设计和提高水下兵器爆炸毁伤能力。

关键词：混合不确定度量化非接触水下爆炸 D-S证据理论认知不确定度双层循环

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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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2024年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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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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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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