一种基于分层案例的并行教学模式设计与实践

针对程序设计类课程的教学环节与综合实践环节分离,造成理论与实践脱节,学习目标不明确的问题,提出一种基于分层案例的并行教学模式,阐述分层案例库及教学进程的设计,以期支撑综合实践与教学环节的并发运行,保持教学全程的目标一致性,实现对学习目标的准确定位。     

CPU-GPU协同计算在MOC中子输运异构并行计算中的应用研究

特征线方法（MOC）可以精确求解任意几何的中子输运方程，但该方法收敛慢、计算时间长。本研究基于空间区域分解和特征线并行技术，采用MPI+OpenMP/CUDA编程模型，实现了适用于中央处理器-图形处理器（CPU-GPU）异构系统的二维MOC异构并行算法。为充分利用异构系统中的CPU和GPU计算资源，实现CPU-GPU协同计算，提出动态任务分配模型，根据CPU和GPU的计算能力合理分配计算任务。数值验证结果表明:程序具有良好的计算精度；动态任务分配模型能根据硬件性能给出最佳任务分配方案；5异构节点（包含20块GPU）并行时，相对MPI+CUDA并行模式，采用CPU-GPU协同计算后，程序整体效率提升达到14%。      

爆炸冲击作用下埋地并行输气管道的动力响应

天然气泄漏爆炸已成为埋地输气管道主要的极端灾害。选取TNT当量法作为输气管道小孔泄漏致爆的估算模型,适当选取材料本构模型,采用任意拉格朗日-欧拉方法 (ALE),在验证模型精度的基础上,建立了埋地输气管道-土壤-炸药耦合的三维实体模型,分析了埋地输气管道动力响应(等效应力、位移)与爆心距和炸药量之间的关系。研究结果表明:ALE法可较好地描述球形爆炸波在土中的传播规律,且可形象展示爆炸空腔及地表土丘的宏观演化过程;在爆心距为205 cm时,应力随着药量的增大而增大,管体的抗爆极限药量为58. 4 kg;应力与位移均随着装药量的增大或爆心距的减小而增大; X向位移、迎爆点及背爆点的Y向位移随着时间的变化先增大后减小,管顶的Y向位移则呈现先增大后减小的二次震荡,管底的位移近似呈正弦规律变化;基于应变的失效判据与应力的失效判据评定结果存在偏差,应力评定结果相对偏保守。所得结论可为并行输气管道的安全评估提供参考。     

基于网络通信的震区地面搜索研究

地震使震区地面交通和通讯系统严重瘫痪。救灾指挥部紧急派出多支小分队,到各个指定区域执行搜索任务,以确定需要救助的人员的准确位置。本文讨论在目标区域内如何制定全境搜索路径,使得所耗时间最短。运用Matlab编制文中两种搜索算法程序,其可自动进行全境搜索并绘制出详细的搜索路径图。     

小净距并行隧道开挖间距研究

广州地铁21号线长平站区间小净距并行隧道左右线施工时会多次扰动围岩,为避免形成围岩应力叠加,须确定合理的支护时机并尽量减少围岩变形。根据测点变形速率的变化,分析20 m的开挖间距下测点的拱顶下沉、水平净空值,证明在V类围岩条件下,两条隧道的开挖间距为20 m是可行的,但需注意采取措施控制沉降。     

基于业务流程再造缩短发动机新品研发时间的研究

加速新产品研发,缩短新品研发周期,节约研发成本已成为世界各国制造企业争夺市场的战略手段。针对新品研发管理,通过对企业现有新品发动机研发流程进行分析,应用ASME分析法和ESIA整合法对其进行优化改进,从而达到缩短研发时间的效果。     

基于BFS结果集的可达性保持图并行计算

传统计算可达性保持图的方法通常基于单机模式,针对小规模数据集进行计算。在处理大规模图数据以及大量中间数据时,传统方法将面临内存容量和计算速度的瓶颈问题。为了解决上述问题,本文提出了基于BFS结果集的可达性保持图并行计算方法。     

中国材料基因组计划如何跨出第一步？

材料基因组计划（MGI）是用高通量并行迭代替代传统试错法的多次顺序迭代，逐步由“经验指导实验”向“理论预测、实验验证”的材料研究新模式转变，最终实现材料“按需设计”。MGI包括高通量材料计算、高通量材料实验和材料数据库3个要素，是材料创新的基础设施，是MGI的核心。