检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与科学 2021年第1期43卷 1-8页

作者：黄春姜浩谷同祥齐进刘文超国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

在大规模和长时程数值计算中,浮点运算的舍入误差的累积效应可能导致数值结果不可信。求和与点乘是浮点数值计算中最为基础的运算,在大规模科学计算过程中被频繁调用,其数值结果精度至关重要。面向国产飞腾处理器,基于OpenBLAS,采用无... 详细信息

在大规模和长时程数值计算中,浮点运算的舍入误差的累积效应可能导致数值结果不可信。求和与点乘是浮点数值计算中最为基础的运算,在大规模科学计算过程中被频繁调用,其数值结果精度至关重要。面向国产飞腾处理器,基于OpenBLAS,采用无误差变换技术设计了高效的汇编内核函数,实现并优化了高精度的求和与点乘算法。数值实验显示,该高精度算法的数值结果精度同原始算法在双倍工作精度下得到的数值结果精度相同,验证了本文算法的有效性;本文算法在单线程情况下运行时间分别是原始算法运行时间的1.57倍和1.76倍,在保证精度提升的同时效率没有明显的降低;在多线程情况下,同原始算法具有近乎相同的运行时间,体现了算法的高效性。理论误差分析进一步表明了本文算法的可靠性。

关键词：无误差变换浮点数高精度求和点乘

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面向大规模集群的并行I/O用户层配置优化策略

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国防科技大学学报 2020年第2期42卷 23-30页

作者：田鸿运武林平董勇景翠萍罗红兵莫则尧北京应用物理与计算数学研究所北京100094 国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

影响应用I/O性能的关键因素主要有三个层次:包括应用的I/O接口实现、体系结构和文件系统组件的性能以及应用的I/O参数配置。从应用I/O配置优化的视角,分析了大规模集群并行I/O的配置调优空间,在此基础上,给出了一套大规模集群并行I/O性... 详细信息

影响应用I/O性能的关键因素主要有三个层次:包括应用的I/O接口实现、体系结构和文件系统组件的性能以及应用的I/O参数配置。从应用I/O配置优化的视角,分析了大规模集群并行I/O的配置调优空间,在此基础上,给出了一套大规模集群并行I/O性能特征测试分析方法。基于该方法,在某国产超级计算集群上开展了一系列I/O测试分析来刻画系统的I/O性能特征,进而指导并行应用程序的I/O配置优化。基于优化后的配置参数,在两类典型的并行I/O场景中,针对某类生产应用程序,8192进程下的重启动数据写操作时间下降了15%,4096核的程序作业加载时间从10 min缩短到了5 s。

关键词：并行I/O优化策略 Lustre文件系统大规模集群传输数据量条带数

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原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置

原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置

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作者：高兴誉刘歆宋海峰胡雨宽方俊杨真赵亚帆王丽芳刘海风 100083 北京市海淀区花园路6号

本发明公开了一种原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置，使用BB步长作为试探步长，从而能够充分利用其优越于SD的局部收敛速度，以及使用非单调线搜索策略来判定试探位置是否被接受，减少调用线搜索算法的次数，从而极大地减少线搜索... 详细信息

标准号: CN114220489B

本发明公开了一种原子结构弛豫的非单调线搜索方法及装置，使用BB步长作为试探步长，从而能够充分利用其优越于SD的局部收敛速度，以及使用非单调线搜索策略来判定试探位置是否被接受，减少调用线搜索算法的次数，从而极大地减少线搜索带来的昂贵开销。

关键词：线搜索非单调原子结构局部收敛试探位置弛豫试探算法调用判定

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光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的能谱角度谱研究

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物理学报 2019年第1期68卷 186-196页

作者：李树北京应用物理与计算数学研究所北京100094

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Comp... 详细信息

光子与相对论麦克斯韦分布电子散射的描述及能谱角度谱计算非常复杂且费时.本文提出了一种光子与相对论麦克斯韦速度分布电子散射的蒙特卡罗(MC)模拟方法,该方法能够细致模拟高温等离子体中任意能量光子与任意温度电子的Compton和逆Compton散射问题.对于散射后光子的能谱和角度谱参数,可以根据电子温度抽样若干不同状态的电子,分别模拟其与光子发生散射,可以得到各次散射后的光子能量和偏转角度,取统计平均后的结果即可获得该光子与该温度电子散射的能谱和角度谱分布.根据该方法编写了光子与相对论电子散射MC模拟程序,开展了高温全电离等离子体中光子与相对论电子散射的能谱角度谱计算和分析,分析结果显示:热运动电子将展宽出射光子能谱,且低能光子与高温电子散射后的蓝移现象明显;出射光子的角度谱很复杂,其决定于入射光子能量、出射光子能量及电子温度.基于该方法计算并以数表形式给出的光子-相对论电子散射能谱角度谱数据,可以供辐射输运数值模拟程序使用.

关键词：光子电子散射相对论麦克斯韦电子能谱和角度谱蒙特卡罗方法

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高密度比瑞利泰勒尖钉混合区对初始扰动的依赖性研究

高密度比瑞利泰勒尖钉混合区对初始扰动的依赖性研究

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中国力学大会-2021+1

作者：倪玮丹张又升曾清红北京应用物理与计算数学研究所北京大学应用物理与技术研究中心

瑞利泰勒（RT）湍流混合广泛存在于自然（如超新星爆炸）和工程（如惯性约束聚变）问题中。上述问题以高密度比R（重、轻流体密度之比）为主要特点,混合宽度h是刻画混合的首要量。RT混合区由位于重流体侧的气泡混合区和位于轻流体侧的... 详细信息

瑞利泰勒（RT）湍流混合广泛存在于自然（如超新星爆炸）和工程（如惯性约束聚变）问题中。上述问题以高密度比R（重、轻流体密度之比）为主要特点,混合宽度h是刻画混合的首要量。RT混合区由位于重流体侧的气泡混合区和位于轻流体侧的尖钉混合区构成。高R下,尖钉混合区宽度h将主导h的演化。已有大量实验表明,在高R下,能够反映h演化的尖钉区二次增长系数呈散乱分布,但其规律和机理尚不清楚。本文推测尖钉混合区的演化强烈依赖于初始扰动,并且该依赖性是造成同一高R下呈高分散性的主要原因。为验证这一观点,本文基于单模以及多模初始扰动,分别设计了仅改变尖钉侧的两种初始扰动形式。结果表明,h演化强烈依赖于初始扰动形式,而气泡混合区宽度h受影响则较小。另一方面,由半定量分析可知,在不同初始扰动作用下,尖钉速度演化均与尖钉头部附近的统计涡量演化呈正相关。进一步分析可知,在不同初始扰动作用下,由轻重流体交界面相互剪切所诱导的Kelvin-Helmholtz（KH）涡的不同,是造成尖钉区增长速度发生明显变化的内在原因。在高R下,重流体迅速渗透进入轻流体中,KH不稳定性所诱导的涡更靠近与尖钉头部,并对尖钉的增长产生激励作用。本文研究将为合理解释高R下α呈高分散性的现象打下基础,并有望为自然和工程问题中RT混合宽度的预测及控制提供理论支撑。

关键词：初始扰动湍流混合

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大规模科学数据体绘制技术综述

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国防科技大学学报 2020年第2期42卷 1-12页

作者：王华维何柳曹轶肖丽北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088

体绘制是刻画大规模科学数据中复杂物理特征的有效途径,然而,数据量极大、特征难以捕捉等问题依然是目前体绘制研究的主要挑战。为此,研究者们从三个方面对体绘制算法进行了深入研究,以提高大规模数据体绘制的效率和效果。一方面,依托... 详细信息

体绘制是刻画大规模科学数据中复杂物理特征的有效途径,然而,数据量极大、特征难以捕捉等问题依然是目前体绘制研究的主要挑战。为此,研究者们从三个方面对体绘制算法进行了深入研究,以提高大规模数据体绘制的效率和效果。一方面,依托硬件通过多处理器核来分担计算,降低单处理器核所要完成的计算量,是提高体绘制效率的一个有效途径。另一方面,充分发掘数据场内在特性对三维数据场进行约简,大幅减少绘制处理数据量从而降低算法开销,也是提高体绘制效率的一个有效途径。同时,在体绘制算法中融入特征分析和特征增强方法,让复杂物理特征从数据场中突显出来,以实现对科学数据的高质量绘制。本文对国内外体绘制技术相关研究进展进行了调研、综述,并分析了不同的研究方法,最后展望了未来体绘制技术研究的可能发展方向,包括应用驱动的特征体绘制、基于特征的约简体绘制、适应硬件的体绘制听语音聊科研与作者互动多级加速以及原位智能化体绘制等。

关键词：体绘制并行加速数据约简效果增强特征可视化

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国和一号(CAP1400)首循环堆芯启动物理试验高保真模拟分析

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强激光与粒子束 2022年第2期34卷 57-62页

作者：彭良辉杨波汤春桃费敬然毕光文杨伟焱沈芷睿肖维申靖文刘鹏张旻婉上海核工程研究设计院有限公司上海200233 上海交通大学核科学与工程学院上海200240 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

为了避免启动物理试验参数预测值不准确,影响电厂调试启动,可利用数值反应堆对启动物理试验参数进行精准预测。使用CAP1400数值反应堆系统中的蒙特卡罗粒子输运程序JMCT、确定论高保真模拟程序NECP-X及先进中子学程序SCAP-N,对CAP1400... 详细信息

为了避免启动物理试验参数预测值不准确,影响电厂调试启动,可利用数值反应堆对启动物理试验参数进行精准预测。使用CAP1400数值反应堆系统中的蒙特卡罗粒子输运程序JMCT、确定论高保真模拟程序NECP-X及先进中子学程序SCAP-N,对CAP1400反应堆首循环堆芯进行建模,开展启动物理试验高保真模拟。数值结果表明,以JMCT程序为参考,NECP-X程序与SCAP-N程序对于灰棒组价值的绝对计算偏差在±8×10^(−5)以内,对于黑棒组价值的相对计算偏差在±3%以内,对于黑棒总价值的相对计算偏差在±1%以内,对于组件相对功率分布的相对计算偏差在±2.5%以内,各程序计算结果符合得很好,可有效支撑反应堆的调试启动过程。

关键词：数值反应堆 JMCT NECP-X SCAP-N 启动物理试验

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系统级封装应用中时谐Maxwell方程大规模计算的求解算法:现状与挑战

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计算物理 2021年第2期38卷 131-145页

作者：胡少亮徐小文郑宇腾赵振国王卫杰徐然安恒斌莫则尧中国工程物理研究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计算物理国家重点实验室北京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳610094

系统级封装(SiP)是当前电子学系统设计的主流技术途径,数值模拟是进行系统级封装(SiP)设计的主要手段。由于系统级封装应用特有的复杂性,现有的求解时谐Maxwell方程离散系统的算法面临很大的挑战,成为制约该类应用大规模数值模拟效率的... 详细信息

系统级封装(SiP)是当前电子学系统设计的主流技术途径,数值模拟是进行系统级封装(SiP)设计的主要手段。由于系统级封装应用特有的复杂性,现有的求解时谐Maxwell方程离散系统的算法面临很大的挑战,成为制约该类应用大规模数值模拟效率的瓶颈。本文综述系统级封装应用时谐Maxwell方程解法器求解算法,针对典型实际模型,评估现有算法的现状和面临的挑战,分析应用特征对算法计算能力的影响,并在现有算法的基础上提出一种可行的预条件算法策略。

关键词：系统级封装(SiP) 数值模拟时谐Maxwell方程线性解法器预条件算法

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受激布里渊散射的非线性增强和饱和

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强激光与粒子束 2020年第9期32卷 116-122页

作者：郑春阳王清刘占军贺贤土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

针对典型激光聚变等离子体参数条件,利用弗拉索夫程序研究非均匀流等离子体中受激布里渊散射的非线性行为。在动理学效应占主导的参数区域,观察到受激布里渊散射激发的离子声波由于非线性动理学频移和非均匀流空间失谐相互补偿引起的离... 详细信息

针对典型激光聚变等离子体参数条件,利用弗拉索夫程序研究非均匀流等离子体中受激布里渊散射的非线性行为。在动理学效应占主导的参数区域,观察到受激布里渊散射激发的离子声波由于非线性动理学频移和非均匀流空间失谐相互补偿引起的离子声波自共振增长,这会导致受激布里渊水平量级的增强;提出用光束时间去相干抑制这种绝对增长。在流体非线性占主导的参数区域,观察到由于离子声波谐波导致的孤立波产生、离子加热以及受激布里渊散射饱和现象。

关键词：弗拉索夫模拟受激布里渊散射离子声波自共振孤立波

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以营销视角探析国防科研单位招聘渠道问题与对策

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经济师 2022年第12期 277-278,280页

作者：朱景焕于翠影屈予希中物院高性能数值模拟软件中心、北京应用物理与计算数学研究所北京100088

当前,国防科研单位面对外部激烈的招聘竞争和内部持续增长的人才需求,运用传统的招聘渠道已不能有效满足国防科技事业对科技人才的迫切需求。文章通过分析国防科研单位科技人才招聘的需求特点和现状,剖析国防科研单位在招聘渠道建设上... 详细信息

当前,国防科研单位面对外部激烈的招聘竞争和内部持续增长的人才需求,运用传统的招聘渠道已不能有效满足国防科技事业对科技人才的迫切需求。文章通过分析国防科研单位科技人才招聘的需求特点和现状,剖析国防科研单位在招聘渠道建设上存在的主要问题,提出解决招聘渠道问题的营销策略,为提高国防科研单位招聘质量和效率,快速建立人才竞争优势提出了相关建议。

关键词：国防科研单位科技人才招聘渠道营销

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