水平不变海洋声道中WKBZ简正波方法的并行算法

并行算法是解决大数据量运算耗时过久的重要途径，在PC机群上实现并行算法是一种低成本、高效率的解决方案。首先介绍了计算机机群系统，在此基础上，建立了基于LINUX和MPI的PC机群实验环境，实现了WKBZ简正波方法并行计算，并利用建立的试验平台，对并行算法进行了测试，比较了并行WKBZ简正波计算和串行WKBZ简正波计算耗时的差异。根据理论研究和实际测试的结果，总结了利用PC机群系统进行并行WKBZ运算的可行性，得出了一些有意义的结论。     

水声在波导中传播的建模及仿真研究

通过求解波动方程建立了水声在波导中传播的模型并进行了仿真计算。仿真结果表明：该模型基本反映了分层结构的波导的传播性质。将该模型用于匹配场定位和失配研究的结果进一步证明了该模型的有效性。     

基于集群的水声宽带波形预报系统设计与实现

水声宽带波形预报是水下声信息传输的重要环节,是实现传感器信号级仿真的关键技术.首先 介绍了基于波束位移射线简正波(BDRM)理论的频域宽带模型,引入宽萨模型频域近似展开技术,提高模型计算速度;然后基于集群的高性能并行计算技术,提出宽带模型并行算法,实现快速准确的宽带信号波形预报;最后,以曙光高性能并行平台为开发基础,构建基于集群的水声宽带波形预报系统,并对系统组成、体系结构和并行算法框架进行了分析和设计.     

台湾海峡近海水声信道传递函数仿真研究

水声信道传递函数特性对水声通信系统的性能有着重要的影响。采用美国海军GDEM（generalized digital environmental model）中全球气候态月平均声速数据,基于BELLHOP射线传播模型,对台湾海峡近海北、中、南部三个站点在不同季节的声速剖面下的传递函数进行了仿真研究。仿真结果表明,台湾海峡近海浅海声信道的传递函数为锯齿状,间断出现子通带。平均子通带宽度与声速剖面和海水的深度的变化密切相关。     

水声目标辐射噪声的建模与仿真技术研究

海洋环境与目标特征的复杂性深刻影响着声纳设备的使用性能,仿真是掌握声纳设备在多变的海洋环境能够达到的实际性能的重要手段。针对声纳设备使用性能分析的仿真包括海洋环境仿真、目标特性仿真和声纳装备仿真,其中目标辐射噪声信号的建模仿真是整个仿真过程中的重要组成部分。介绍的对目标辐射噪声信号的仿真建模方法可用于分析和研究声纳的被动探测能力,对声纳设备的操作使用与发展研究具有重要意义。     

水声对抗器材反鱼雷组合使用建模仿真研究

根据空投轻型鱼雷反潜的工作过程,建立了噪声干扰器、自航式声诱饵、鱼雷、潜艇的对抗模型,讨论了一种典型的水声对抗器材反鱼雷对抗方案,在此基础上提出了一种改进的对抗方案,即采用两枚声诱饵对鱼雷进行诱骗,通过仿真,分析了第二枚声诱饵发射时机、航向和潜艇二次规避时机、航向对潜艇生存概率的影响。仿真结果表明：改进的对抗方案可大大提高对空投鱼雷的对抗效果,这为潜艇正确使用对抗器材取得好的鱼雷对抗效果提供了参考依据。     

木材无损检测中的应力波传播建模和仿真

基于应力波的木材无损检测技术中,应力波在木材中的传播规律对无损检测的效果具有重要的影响.根据机械波传播理论,对应力波在木材中的传播进行了研究.分析了应力波传播的微分方程,并给出在圆柱极坐标下的模型.引入Kelvin-Christoffel张量,得到应力波在木材中传播的微分方程模型.分析了模型参数,给出在各个对称面中的方程表示.分别对纵波和横波进行了分析,以云杉和松木为应用实例对应力波的传播进行了仿真.     

基于数值模拟大气环境预测海上微波传播损耗

针对数值天气预报模式应用于电磁波传播预测的性能,比较数值模拟和无线电探空剖面,计算并对比以两者为输入的路径损耗。对于近地面1 km大气修正折射率梯度,两者间误差均值和标准差分别为4.4 M/km和16.6 M/km。通过在典型频点上的传播计算,发现频率较低或距离较近时,路径传播损耗误差较小,随着频率或距离的增加,误差逐渐增大。结果表明了数值天气预报技术在海上电波传播特性预测中的适用性。     

网络信息传播动力学建模研究

对网络传播机理建模是利用或控制网络传播的基础。网络信息传播系统具有复杂的动力学特征,其中的个体行为具有适应性。采用社会物理学研究思路,借鉴物理学振动传播的概念,对网络传播系统中各动力学因子进行了类比定义。根据动力学因子对网民传播行为的影响机理,建立具有随机性和适应性的网民信息传播微观动力学模型,使微观个体行为与宏观的系统状态关联起来。在此基础上构建仿真模型,通过仿真实验分析了网络传播系统S型函数的非线性演化特征,为类似系统的建模提供了新思路。

Abstract：

Modeling the mechanism of information diffusion is the basis of network diffusion utilizing and controlling. The diffusion of information on the Internet is with dynamical complexity, and the individual behavior is adaptive. Adopting the thinking in social physics, the dynamic factors in the information diffusion system on the analog of the spread of vibration in physics was defined. Then the microscopic dynamic model of net user’s randomicity and adaptability behavior was quantitatively built based on the mechanism of dynamic factor taking effect on the behavior of net users. In this way, the microscopic behavior was associated with system evolution at macro level. Simulation software was developed based on those models. The S_shape nonlinear evolution characteristics of information diffusion on the Internet with computing experiments were analyzed. This solution may be used in modeling similar systems.     

基于手机网络的信息传播建模研究与实践

为了认识手机信息传播规律、研究其利用或控制手段,针对手机信息传播的复杂性特点,以复杂适应系统理论为指导,提出了基于Agent、并能表现手机信息传播的“信息心理行为”作用过程的综合建模方法,实现了包含电话传播、短信传播以及微博传播3种传播方式的多Agent手机信息传播原型系统.仿真实验结果表明了论文主要方法和观点的有效性和可行性.     

三维建模中平面分割并行算法的设计与实现

基于高性能集群的并行计算在许多领域得到了广泛地应用和发展。针对三维建模的特点,设计和实现了平面分割的并行算法,重点阐述了并行算法中各进程的数据分配和通信方式等关键问题。并通过实验,给出了该并行算法的加速比和效率,验证了并行计算在三维建模中的优势。     

水中运动声源的过零检测技术分析

过零检测器可以通过预报功率谱形状的变化来发现环境噪声中新出现的运动声源，研究了过零检测器的检测性能。根据奈曼-皮尔逊（Neyman-Pearson，NP）准则得出了接收机工作特性（ROC）曲线，分析了最佳检测效果与前置滤波器频带的关系，并比较了过零检测与能量检测、功率谱线谱检测的性能。实测数据的计算机仿真表明，过零检测器不仅能耗很低，且在非高斯噪声背景中性能稳健，具有实用价值。     

基于蚁群算法的水下潜器三维空间路径规划

路径规划是水下潜器智能控制的关键技术之一,其任务是在已知障碍物的环境中按照某一最优指标寻找一条从起始点到目标点的无碰路径。使用蚁群算法对水下潜器三维空间路径规划问题进行了研究,以ACS算法为基础设计了路径优化搜索算法,详细讨论了信息素表示方法、路径点选取原则、启发式函数设计和信息素更新规则,给出了算法的具体流程,仿真实验结果表明,该算法能够方便有效的实现三维空间中的路径规划。     

Seismic 3D Prestack Time Migration on Parallel Computers

Ｓｅｉｓｍｉｃ３ＤＰｒｅｓｔａｃｋＴｉｍｅＭｉｇｒａｔｉｏｎｏｎＰａｒａｌｌｅｌＣｏｍｐｕｔｅｒｓ￥ＬｉｕＰｉｎｇ＆ＣｈｅｎＹｕｎｈｅ（ＷｕｈａｎＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＷｕｃｈａｎｇＰ．Ｏ．Ｂｏｘ７４２２３，Ｐ．Ｒ．...     

用并行遗传算法求复函数方程根的设计和实现

探讨用PGA解优化问题的方法来解求复函数方程全部根的问题.提出了一种基于并行遗传算法的复函数方程求根算法,并得到令人满意的结果算法简单实用.给出了该算法的设计和具体实现.     

基于波束跟踪的运动声源和接收器宽带脉冲传播仿真

应用傅立叶综合方法和波束跟踪理论,研究了分层介质中运动声源和接收器的宽带脉冲声传播,根据运动声源和接收器声传播的简正波理论,导出了基于波束跟踪方法的运动声源和接收器宽带脉冲声传播表达式.结合实例计算分析了宽带脉冲声传播的特点,并与宽带简正波的计算结果进行了比较,二者符合较好,证明了这一仿真模型的有效性.     

A Parallel Algorithm for Solving Block-diagonal Structured Large Linear System

1　 PrologueWith the speedy development of global science technology,modern society has becomemore systematical and informative in many fields such as engineering technology,socialeconomy,organism and zoology. Many complicated large systems have appeared,as ITtechnology develops like wildfire,it is strongly required to improve scientific and correctdecisions,which makes originally complicated large system become more complex.Practical applications of linear program are getting far-ranging and…     

一类线性系统求解的并行算法

本文给出了求解块角结构的大线性系统的一种并行算法 .这一方法以“梯度—单纯形”法为基础 ,将大线性问题分解为若干子线性系统 ,通过并行地对各个子系统求解 ,求得大系统的最优解 .该算法提高了大系统求解速度 ,特别适合于耦合约束较少的大线性问题 .本文还对该算法的应用性进行了分析.     

基于分形特征矢量的水下目标识别

讨论目标回波的分形特征和基于分形的识别方法,并用实际潜艇的回波数据进行了分形特征识别研究。在分析回波信号时间域波形的基础上,应用随机分形理论,给出基于分形布朗运动的回波信号分维特征矢量提取的理论和方法;提取了回波信号的分形维特征矢量。进而给出了基于BP网络的分类计算方法,计算结果表明,所提的提取水声回波信号目标特征矢量的方法与分类方法切实可行。