“天河一号”大规模科学与工程计算应用

安装在国家超级计算天津中心(以下简称天津超算中心)的"天河一号"超级计算机系统是目前世界上最快的超级计算机,已广泛应用于多个高性能计算领域,并取得了一系列具有国际影响力的应用成果。本文主要介绍了"天河一号"在石油勘探数据处理、生物信息与生物医药、环境科学、工程仿真、磁约束聚变领域的最新应用成果,其成果表明"天河一号"在上述领域具有良好的可扩展性和并行效率,对自主科技创新和产业技术提升给予了巨大支撑。     

改进的蚁群算法在飞行路径模型中的应用

为了保障飞机安全地运行,FAA规定每架飞机在飞行一定时间后都要进行周期性检修。通常考虑到检修成本,任一种检修都要在指定的机场完成,因此要求飞机每飞行一定的小时数后都要返回到指定的维护基地进行定期检修。如何合理地进行飞机飞行路径的调度以使飞机周期性地返回指定检修机场进行检修是本文研究的关键。为了问题简化,本文主要针对单检修基地、单机型的检修路径调度问题进行研究。本文结合经典蚁群算法,对现有算法参数的设置及信息的更新等方面进行改进后应用到飞行路径模型中,并运用Matlab对该算法编程,运用具体数据进行计算实现,确保了飞机周期性返回检修机场,实现周期性检修。     

基于S7-300 PLC的运动定位系统设计

本文利用西门子组态软件WinCC及编程软件S7-300PLC实现了二维平面的快速准确定位。并对系统的平台构架、硬件选型、功能实现,实时监控做了具体的分析与设计。本系统实现了本地控制与远程监控,运行操作方式灵活可靠。自投入使用以来,各项功能正常,达到了设计要求。     

Large tree classifier with heuristic search and global training

In the tree classifier with top-down search, a global decision is made via a series of local decisions. Although this approach gains in classification efficiency, it also gives rise to error accumulation which can be very harmful when the number of classes is very large. To overcome this difficulty, a new tree classifier with the following characteristics is proposed: 1) fuzzy logic search is used to find all ``possible correct classes,' and some similarity measures are used to determine the ``most probable class'; 2) global training is applied to generate extended terminals in order to enhance the recognition rate; 3) both the training and search algorithms have been given a lot of flexibility, to provide tradeoffs between error and rejection rates, and between the recognition rate and speed. A computer simulation of the decision trees for the recognition of 3200 Chinese character categories yielded a very high recognition rate of 99.93 percent and a very high speed of 861 samples/s, when the program was written in a high level language and run on a large multiuser time-sharing computer.     

用局部法评定焊接接头的疲劳性能

采用16Mn钢非承载十字焊接接头疲劳试验结果对使用Dang Van准则的疲劳评定局部方法进行了研究。结果表明，有限元分析中应力集中区单元尺寸对局部参量计算有明显影响，为获得比较合理的预测结果需对焊趾应力集中区所划分的单元尺寸限定，当接头焊趾半径在0．15-0．8mm变化时应选择最小单元尺寸0．32-0．62mm计算局部参量；在此基础上Dang Van准则可以对焊态接头做出合理的评定，但Dang Van建议的卢值偏安全。此外，通过计算发现焊趾半径只影响局部很小区域(约0．5mm内)的应力集中分布，在某一深度(约0．5mm)后存在稳定的应力集中，因而建议采用距应力集中区最大应力处某一深度的应力参数计算Dang Van局部参量可能更为合理，这将减小局部参数对焊趾半径及单元尺寸的依赖性。     

加载速率对结构钢力学性能和断裂韧度的影响

在常温下进行了常用建筑结构钢(16Mn和Q235B钢)动态拉伸和动态断裂韧度试验。试验结果表明，材料在动载下无论是屈服强度还是抗拉强度均有一定的提高，塑性有了一定的降低；由于缺口尖端区域温度的升高，常温下动载对于16Mn钢母材和焊缝的断裂韧度是有利的；Q235B钢常温下，焊缝的断裂韧度值较低，且动载对母材的断裂韧度影响较大，和静载相比动载下断裂韧度值降低了4倍有余，可以看出，Q235B钢的抗震性能较差。通过研究发现，对于低韧度水平的材料，研究动载下结构的断裂行为时．材料的强度也应该作为一个考虑因素。     

一类具比例时滞脉冲递归神经网络的全局多项式稳定性

该文对一类具比例时滞脉冲递归神经网络给出全局多项式稳定性定义。通过引入可调参数,构造适合的Lyapunov泛函和运用线性矩阵不等式 (LMI) 的方法,对该系统的全局多项式稳定性进行讨论,得到了保证该系统全局多项式稳定的判定准则,且这些准则以LMI的形式给出的,方便应用Matlab工具箱进行验证。该文还揭示了多项式稳定性与指数稳定性之间的关系,最后通过数值算例验证了所得准则的准确性。     

一种基于风险传播的信息系统风险评估方法

传统信息系统的风险评估方法未考虑节点的状态变化和风险的传播方向,且评估结果的准确性受专家主观性的影响,对此,提出了一种基于风险传播的信息系统风险评估方法.首先,确定节点的初始状态转移概率矩阵,并根据攻击属性对矩阵进行修正,得到节点状态转移概率;其次,基于系统风险传播网络拓扑图和节点属性值计算节点在各方向的传播概率;然后,利用三参数区间数方法获取节点威胁事件的量化值;最后,根据风险评估方法计算各节点的风险值.实验结果表明,基于风险传播方法的评估流程更客观、合理,可提高信息系统风险评估的整体性和准确性.     

氧化石墨烯复合膜的制备及其在水体中脱除染料的性能

为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(TiO₂),采用真空辅助过滤法制备了TiO₂/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装置和超声实验测试膜对染料的分离性能及稳定性。结果表明:随着TiO₂添加量的增大,TiO₂/GO/PVA复合膜的层间距从0.68 nm增加到0.78 nm,水接触角由53.2°降低为48.0°;在错流过滤条件下,TiO₂质量分数为2%的TiO₂/GO/PVA复合膜分离性能最优,且在长时间连续运行过程中表现稳定,对苋菜红和甲基蓝的截留率保持在99.4%以上,通量最高可达12.14 L/(m²·h·bar)(1 bar=0.1 MPa),且该复合膜具有良好的结构稳定性。     

Modulation on the electrical and optical properties of Na and Rh co-doped Ruddlesden-Popper layered Ca3Ti2O7

Layered perovskite Ca_2.91Na_0.09Ti_2-xRh_xO₇ (x?=?0.00, 0.02, 0.04, 0.06) were synthesized by a conventional solid-state reaction. Room temperature ferroelectricity has been confirmed. The remanent polarization increases with an increase of Rh content, which is due to a larger oxygen octahedral distortion by Rh doping. The coercive field increases with Rh doping as the pinning effect of oxygen vacancies reduce the mobility of domain wall. Remanent polarization and coercive field are caused by different mechanisms, so it is possible to modulate them independently to meet the requirement of application in ferroelectric field. The concentration of oxygen vacancy increased with Rh doping, leading to the significant increase of leakage current density. The bandgap of samples doped with Rh drastically decrease and the visible light response of the sample was improved by Rh doping due to the formation of impurity energy levels within the band gap.