面向异构计算的高性能计算算法与软件

研发适应国产异构计算环境的高性能计算算法与软件是非常重要的课题,对我国高性能计算软件研发匹配高性能计算硬件高水平发展的速度具有重要意义.首先,简要介绍高性能计算应用软件的现状、趋势和面临挑战,并对几类典型高性能计算应用软件开展并行计算算法特征分析,涵盖了宇宙N体模拟、地球系统模式、计算材料相场动力学、分子动力学、量子计算化学和格点量子色力学等多个问题、尺度和领域.其次,讨论了面向国产异构计算系统的对策,提炼出若干典型应用算法和软件的共性问题,涉及核心算法、算法发展、优化策略等.最后,面向异构计算体系结构,对高性能计算算法与软件进行了总结.

光学显微定位系统定位精度分析

为了提高光学显微定位系统对细胞微生物识别定位的精度:一方面,必须改进手眼标定方法;另一方面,需要提高全局图像识别的准确性,因此,提出一种两步法对系统进行手眼标定。首先,通过标定固定靶标来确定系统原点,并得到视觉模块相对于系统原点的转换关系;然后,根据每次拍照的起始点位置、拍照的数量和移动的步长求解出全局图像相对于系统原点的转换关系;最后,为了进一步提高全局转换关系的准确度,提出一种基于傅里叶变换的误差矫正方法,利用傅里叶变换求解出视觉模块在移动过程中的误差,并加入系统进行补偿。实验结果表明,误差补偿之后,系统X轴方向的误差均值从10.23μm降为-0.002μm,Y轴方向的误差均值从6.9μm降为-0.50μm,显微定位系统的平均定位精度达到了99%以上。结果表明,所提方法可很好地用于光学显微定位系统对细胞微生物进行高精度的自动化抓取。