科学与工程计算

一、科学与工程计算的意义40年来计算技术持续大幅度地进步,在技术发展史上是罕见的。自1946年第一台电子计算机ENIAC问世到现在,计算机的运算速度大约提高了1000万倍。60年代以来,计算机发展格外迅速,应用范围也急剧扩大。从历史上看,计算机的应用始于科学技术领域,然后逐渐扩展到生产控制以及经济管理和信息处理领域。从应用的广泛性和效益来衡量,经营管理上的应用居于首位。当前计算机市场的分配也反映了这一点。但是,从应用的质量、深度以及潜在的和长远的效益来考虑,则将是科技领域的应用占首位。

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。

复杂构造区域的初至波走时计算

有限差分法初至波走时计算是一种十分快速、有效及实用的方法，而且不会碰到传统射线法的阴影区、焦散面等问题．文中指出了ＶａｎＴｒｉｅｒ方法存在的问题，并提出了解决的办法．计算结果表明，方法是有效可行的．对速度变化很大的介质模型，仍能得到较精确的解．

辛几何及计算哈密顿力学

一切无耗散的真实物理过程都能表达成哈密顿体系.研究哈密顿力学离不开辛几何,而哈密顿力学的计算离不开辛算法.

并行计算环境与数值并行算法研究

本文介绍并行计算环境的一些最新进展，探讨我国当前数值并行算法研究的技术路线，特别强调高水平的基础研究与解决科学工程计算中重大挑战问题的结合。

面向孵化器行业的云计算与大数据服务平台

为了在孵企业全生命周期提供实时化、个性定制化服务,本文研究了面向孵化器行业的云计算与大数据服务平台。结合广东省科技孵化器和在孵企业对于行业动态、发展评估、企业征信、风险预警、政策服务等方面的服务需求,本项目组构建了广东省孵化器行业的大数据服务及信息预警平台;并通过实际应用平台系统介绍了省级、市级、区/开发区、孵化器及企业五级权限的企业孵化器管理业务实现。最后,总结了面向孵化器行业的云计算与大数据服务平台的推广应用对孵化器管理的影响及其发展前景。

基于数据中心的两阶段虚拟机能效优化部署算法

针对数据中心在虚拟机动态部署过程中的高能耗问题,提出了面向数据中心的两阶段虚拟机能效优化部署算法——DVMP_VMMA。第一阶段为初始部署,提出了动态虚拟机部署(DVMP)算法限定主机最优部署数量,降低了闲置能耗;同时,为了应对负载的动态变化,第二阶段提出迁移约束的虚拟机迁移算法(VMMA)对初始部署方案作进一步优化,这样不仅得到的系统能耗更低,而且还能保证应用服务质量。与满载算法(FL)、基于固定门限值的部署算法(FT),绝对中位差部署算法(MAD)、四分位差部署算法(QD)、迁移周期最优算法(MTM)、最小占用率迁移算法(MIU)进行的比较实验结果表明:DVMP_VMMA不仅考虑了系统能耗优化,使运行时资源利用率更高;而且还可以避免VM频繁迁移完成对性能的提升,其在优化数据中心能耗、SLA违例、VM迁移量的控制及性能损失等指标上均有较好效果,其综合性能优于对比算法。

法国的科学技术数据库系统

在图书情报界,一般将计算机化的文献检索称之为情报检索。随着计算机应用的发展,情报检索已从文献检索深入到事实检索与数据查询,在文献型数据库的基础上,出现了许多事实型和数值型数据库。应用的层次也超出了“检索”的范围,向情报服务的深度与广度发展。因此,情报检索系统已难表达这些内容,本文暂以数据库系统代替之。法国在科技数据库系统方面虽不如美国那样先进与普及,但独具特色,对我们更有现实意义。

推进－迭代算法计算效率的研究

本文对求解三维定常超音速动性流场的一次空间推进，在每一个推进站沿伪时间层局部迭代的推进－迭代算法作了进一步的研究．在每一推进站（侧向平面）沿伪时间层局部迭代时，给出了四种不同的隐式迭代方法，即沿侧面两个方向（法向和周向）全用隐式；法向隐式而周向采用Ｇａｕｓｓ－Ｓｉｌｄｌｅ来回扫描迭代；法向隐式而周向显式及以系数矩阵谱半径代替系数矩阵的简化标量隐式算法．用这四种算法模拟了三维球锥黏性绕流，给出了四种不同算法的计算效率和收敛特性比较．

有限元及边界元计算中的自适应方法

科学研究和工程设计中的许多问题都可归结为微分方程、积分方程或其它类型的数学模型,而求解这些数学问题通常又离不开数值计算。有限元方法及边界元方法便是两种重要的数值计算方法。一方面,当代计算机技术的高速发展为数值计算提供了越来越好的设备,使得应用数值方法求解更多的数学问题成为可能。但另一方面,科学技术的发展又对计算提出了越来越高的要求,仅仅进行一次计算得到一个近似解往往是不够的。

保辛结构的哈密顿方程计算方法

简单介绍关于辛几何和哈密顿力学某些概念和事实。并介绍一些简单常用的各种各样辛差分格式。

关于计算机性能评价标准问题的探讨

计算机的性能是用户在选择计算机系统时所考虑的最重要的因素之一。但是如何测试计算机的性能以给出客观的评价、则是一件比较复杂的事情。通常计算机制造商所提供的指标 MIPS (每秒可执行的百万条指令数)和MFLOPS(每秒可执行的百万次浮点运算数),是机器硬件的设计指标。对于向量机来说,常给出的是浮点处理速度的峰值;对于并行机系统来说,给出的速度是各处理机指标的总和。但是对用户来说,这些指标只是机器不能超越的极限速度,或者是'达不到的速度'。用户最关心的是在他们自己的应用问题上机器所反映出的实际性能。

中国肾移植受者环孢霉素的治疗窗

本文应用荧光偏振免疫方法，采用特异性单克隆重试剂盒测定口服ＣｓＡ１２ｈ后全血ＣｓＡ的谷浓度，对１９９２年４月～１９９４年４月接受标准三联免疫治疗（ＣｓＡ＋ＡＺＰ＋Ｐｒｅｄ）的３１４例肾移植受者进行研究，连续测定１０３４次全血ＣｓＡ谷浓度和相应时间该患者的血肌酐、尿素氮和肝功能，以观察其临床有效性和安全性，结果提示：接受标准三联免疫治疗的肾移植受者，术后３个月、３～６个月和６个月以上ＣｓＡ血谷浓度应保持在１５０～３５０μｇ／Ｌ、１５０～３００μｇ／Ｌ和１００～２００μｇ／Ｌ范围内，可获得最佳疗效而无明显毒性，可视为中国肾移植受者ＣｓＡ的治疗窗。

支持原型开发方法的计算机环境与工具

原型化开发方法是一种新型的软件开发手段,但是需要一定的开发环境和工具来支持。本文在分析、比较传统软件开发方法(即软件生存期法)与原型法的特点的基础上,着重阐述了利用计算机辅助原型开发的支撑环境的结构及其工具的作用。同时,还分析和描述了在整个系统开发进程中,原型系统的演变情况。

多体之间角系数计算的新算法

本文将计算图形学中体素的概念与自消隐和消隐技术引入角系数计算，从而形成角系数计算的一个全新的算法。

Radon变换的计算及其地球物理应用

根据实际地震数字信号处理的要求,给出了Radon变换及其反变换的一种算法并具体地给出此变换在地球物理地震勘探数字处理中的应用原理和叠后去噪处理效果。

考虑冷气掺混的涡轮气动设计计算方法

为进行冷却涡轮气动设计计算在旋转坐标系中推导了满足质量、动量和能量方程的冷气与主流掺混的关系式。据此编制了计算机程序。计算结果表明 :对于较大的冷气量 ,气流参数有显著的变化 。

局部网格加密方法计算不可压N-S方程

本文发展了二维非定常不可压N-S方程的局部网格加密方法(LMR):需加密区域预先指定;仅对空间方向加密,分粗细二层网格,细网格覆盖在粗网格上;粗和细网格上分别用显式和隐式差分格式。结合压力修正法类的余量型差分格式,恰当地处理了粗细网格之间的信息传递,使得粗细网格交接面上质量守恒,即满足连续性条件。粗网格通过插值给细网格边界值影响细网格;细网格通过粗细网格压力Poisson方程耦合求解影响粗网格,并且由于压力Poisson方程从动量方程形成,在细网格覆盖下的粗网格上,压力Poisson方程是细网格方程的组合,从而耦合求解时粗细网格压力Poisson方程不需迭代。 本文中计算了二维方腔内的自然对流模型问题,Rayleigh数是10~6。粗网格用显式ULWC格式,细网格用隐式余量型近似因式分解格式。Poisson方程用快速直接算法PO1STG(在FISHPACK中)。粗网格距△=1/16,细网格距△=1/64,加密1/4区域,计算到定常局部网格加密方法所需CPU时间比同等均匀网格(△=1/64)节约一倍以上。

美国计算机软件工程教育述评

一、动荡不定的软件工程教育大学教育与工业教育美国的软件工程教育包括大学教育与工业教育两部分。这两部分都借助于同样的基础学科和方法,可是,这两部分的教师和学员有不同的目的和特点。大学学生年轻,没有工作经历,背景和能力基本相同。工业学员年龄较大,比较有工作经验,背景和能力有很大差异。大学教师面向不稳定的以二年至四年为期的学生,工业教师面对较为稳定的学员,通过教育改进工业能力。总之,大学学生希望学习,而工业学员希望工作。在软件工程领域中,大学教育对这个领域的原理和重要性的形成起着支配的作用。