并行化:大型科学工程计算的重要趋势

“并行”,不只是门新技术,更是新思想、新观念。客观世界与人的思维过程中大量存在着“并行”。90年代出现的“大规模并行计算热”,对于很多科学领域,将有重大的影响。     

异步并行算法展望

计算机在系统结构方面的“并行化”发展趋势,必然引起数值分析算法的“并行化”,异步并行算法就是因此而发展起来的。《异步并行算法展望》一文对这类新的并行算法作了较详细的介绍。     

广义本征值并行计算及在晶体能带中的应用

本文提出一个利用“黑匣子”思想并行求解高阶广义矩阵本征问题的分块消去迭代算法,并在国家智能计算机研究开发中心研制的大规模并行计算机曙光1000上成功地解算了非线性光学晶体电子结构计算中的1572阶复共轭对称矩阵偶的广义矩阵本征问题,应用于中国科学院福建物质结构研究所陈创天等人发现的LBO非线性光学晶体电子结构分析,使用能带方法完成了该晶体电子态的自治计算.我们对新算法进行了迭代过程收敛性、误差分析、并行设计、并行效率的分析研究与数值实验.     

三维热伟导型半导体的分数步长特征差分法

提出了分数步长特征差分法，对电场一势方程采用七点差分格式，对电子，空穴浓度方程和热声望地方程提出并行分类步长特征差分格式。     

电子计算机串并行运算器乘除运算的一种新方法

七十年代小型和微型电子计算机的串并行运算器,都采用子程序法进行乘除运算,这种方法运算速度低,因此在高速过程控制中不能采用,比如在武汉1700工程中,由于数千次的调用乘法和除法子程序,使轧钢系统在出现断带事故情况下,实现紧急停车所需时间,比设计中规定的时间增加了大约28％.为了改变这一现实,使串并行运算器有一种较理想的乘、除算法,作者首次提出了“舍弃乘法原理”和“分组耗尽除法原理”.舍弃乘法,即二进制定点乘法在串并行运算过     

如何感知人间冷暖

“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪。”“祝融南来鞭火龙,火旗焰焰烧天红。”从上面的两句诗中,我们可以感受到冷和热。然而,这冷和热之间相差了多少？一个人感受到的热和另一个人感受到的热一样吗？其实,在现代温度计问世之前,冷和热对于人们而言只是一个定性的感觉。那么,古人是如何测量温度的？世界上第一支标有刻度的温度计是谁发明的？...     

崇尚数字与信奉科学

中国民间历来就有崇尚数字习俗。比如,“9”视为极数,常有的“天下九洲”、“山河九鼎”等;“6”生发为“六六大顺”……当然,也有忌讳。如今,由广东引发、波及全国的崇拜“8”热,出格得令人啼笑皆非。带“8”的电话号码、车牌号竞相     

有限元结构分析并行计算发展现状

有限元素法是结构力学中应用较广泛的一种有效的计算方法。70年代初并行算法和并行计算机的问世,自然而然地导致了有限元结构分析并行计算的兴起。用“方兴未艾”一词来描写这一研究领域的发展现状,是再恰当不过了。     

未熟-低熟阶段有机质的“两极分化”作用——低温低压加水热模拟实验

用低温低压加水热模拟实验的数据再次验证,在源岩未熟－低熟阶段的热演化过程中,可溶和不可溶有机质都在不断同时发生着“缩聚”和“热解”反应,即“两极分化”作用,可溶和不可溶有机质始终是一个有机联系的整体,相互转化处于平衡动态之中,非烃和沥青质是干酪根与烃类间的重要的中间产物。沥青质是未熟油中烃类的重要来源之一。     

郭正谊的中外江湖古今谈 访国际魔术大师谈揭伪

1992年10月,我率中国科学家代表团到美国,参加《针对‘异常现象’科学考察委员会》(CSICOP)学术年会。10月17日下午,委员会主席P.Kurty教授亲自主持了中国特异现象专场报告会,会上我们介绍了中国江湖门派、八卦的起源、中国的“特异功能”、《周易》“热”及气功“热”等国际朋友感兴趣的热点问题,并且作了即席表演。 晚间,我们来到了著名魔术大     

新能源闪亮奥运村

为迎接2008北京奥运会，各种新技术、新能源闪亮登场，就连高高在上的太阳，也被“邀请”下来，为其“增光添热”。     

建筑蓄热原理及其设计参数

建筑蓄热是解决建筑热流作用不稳定的核心,通过建筑设计的方式,将建筑部件的“削峰填谷”效应与其他因素耦合,使建筑对热流的调控作用最大化,实现对室内热环境的优化.本文对建筑蓄热相关概念做了辨析,将“建筑蓄热”与“围护结构蓄热”,“保温”与“隔热”,“热惰性”、“热质量”以及“热惰性指标”等相似概念进行区分,总结了建筑蓄热的作用原理和基础模型,揭示了各向异性太阳辐射多过程传输与转化形成的“双高波谷温度波”效应,和部件蓄热、自然通风与长波辐射降温多种热作用形成的“双低波峰温度波”效应,提出了能够表征建筑系统蓄热能力的指标参数.通过对蓄热问题历史发展背景的挖掘和对相关研究现状的梳理,总结了我国在建筑蓄热研究中存在的问题.建筑蓄热在不同气候条件下的应用潜力差异显著,将相关气候指标应用到建筑热工设计分区之中是当务之急;建筑热工设计过度追求构件高指标,实际则是建筑整体低性能,亟需构建以建筑蓄热为代表的热工设计综合指标体系;亟需加强建筑蓄热基础理论研究,强化建筑蓄热与建筑设计之间的联系.     

已知轨道最短的气态巨行星被发现

<正>在最近的一项研究中,天文学家发现了一颗已知轨道最短的气态巨行星TOI-2109b。目前,这颗行星绕其恒星运行一周只需16小时,而且周期还在不断缩短。终有一天,这颗行星将被其母恒星吞噬。这颗新发现的系外行星属于所谓的“热木星”类别。热木星又被称为“烤炉行星”,其质量接近或超过木星,     

南海北部陆缘岩石圈热-流变结构

通过对南海北部陆缘３条深部地震剖面岩石圈热结构的计算,利用玄武岩固相线获得“热”岩石圈厚度,利用线性摩擦破裂公式和幂律流变公式获得岩石圈的流变结构。计算表明,“热”岩石圈厚度在大陆架区大约９０ｋｍ,往陆坡方向减薄,在下陆坡,洋壳及西沙海槽区减薄为６０￣６５ｋｍ;在中西部陆架区及西沙台地区,岩石圈流变结构由上到下一般具脆－韧－脆－韧组合结构,海槽区因热地幔上拱,地壳与岩石圈减薄,上脆性层底界埋深仅１     

第一届全国分形理论及应用学术讨论会在成都召开

分形理论近10年来发展很快,许多国家出现了“分形热”、“分形浪潮”。最近几年来,我国学者在分形的理论及应用方面也作出了许多贡献。鉴此,四川大学、北京大学、复旦大学、     

人工神经网络简介

什么是人工神经网络?它的基本特征及与大脑、“电脑”的关系是什么?它有哪些可能的应用?当前“热”的原因及发展前景如何?     

证明构造性几何定理的数值并行法

洪加威在文献[1]和[2]中指出:欲判定某类中的一个几何命题是否为真,只需近似地验证一个数值的特例即可。这开辟了几何定理机器证明的新研究领域,但因计算复杂度过大,目前难以实施。本文应用文献[3]中提出的数值并行法来处理这类命题,即用验证多个例子的真伪来判断几何命题之真伪,使这一困难得以解决。这里的“例子”可能是平面几何中实际上不存在的,故而称此方法为数值并行法较多点例证法更为妥贴。这种方法的显著特点在于高度     

并行处理机的算法

一旦采用少许一般性技术,许多小型计算机就能有效地同时运行,由此可以解决从空气动力学到天体物理各门学科中需要大量计算的问题。由于计算机技术的发展,我们正在开始一场计算革命。超大规模集成电路的进展不仅导致更快的计算机,也导致更加便宜、更加小型化的计算机——由几片集成块组成的计算机。这些计算机的实用价值大得令人瞠目结舌,而且也使得制造“超大功能计算机”,或称之为“超计算机”成为现实可行,这即是由许许多多的小型计算机组成的并行处理机。     

厨房中的物理学

若留心一下厨房中的炉灶、器皿以及做饭、炒菜中出现的现象,就会发现很多地方要用到物理知识。热凉粥冷饭时,锅内发出“扑嘟、扑嘟”的声音,并不断冒出气泡,但一尝,粥或饭并不热,这是为什么?把凉粥或冷饭烧热与烧开水是不一样的。虽然水是热的不良导体,对热的传导速度很慢,但水     

并行与分布式科学可视化研究与实现

本文综合阐述了并行与分布式科学可视化发展概况,系统论述了并行与分布式科学可视化技术,讨论了体可视化的并行策略,提出了一种基于光线投射体绘制的并行可视化算法,并在SGI INDY工作站网络环境下,高效实现了该并行算法,最后,探讨了并行与分布式科学可视化的发展趋势。