结构—介质单侧接触SH波散射动力相互作用的边界元分析

本文探讨了瞬态ＳＨ波作用下单侧接触的结构－介质动相互作用问题。给出了瞬态边界元列式，利用迭代技术计算了接触面上的响应。计算表明接触摩擦对动力呼应有很大的影响。     

基于深度学习的稀疏矩阵向量乘运算性能预测模型

稀疏矩阵向量乘（SpMV）是求解稀疏线性方程组的计算核心,被广泛应用在经济学模型、信号处理等科学计算和工程应用中,对于SpMV及其调优技术的研究有助于提升解决相关领域问题的运算效率。传统SpMV自动调优方法基于硬件平台的体系结构参数设置来提升SpMV性能,但巨大的参数设置量导致搜索空间变大且自动调优耗时大幅增加。采用深度学习技术,基于卷积神经网络,构建由双通道稀疏矩阵特征融合以及稀疏矩阵特征与体系结构特征融合组成的SpMV运算性能预测模型,实现快速自动调优。为提高SpMV运算时间的预测精度,选取特征数据并利用箱形图统计SpMV时间信息,同时在佛罗里达稀疏矩阵数据集上进行实验设计与验证,结果表明,该模型的SpMV运算时间预测准确率达到80%以上,并且具有较强的泛化能力。     

基于深度学习的网站权威性预测

网站权威性一般是由外部链接来衡量,高质量的外部链接越多,网站的权威性就越高;常用的评价网站权威性的算法有PageRank等,然而该类算法对网站权威性的影响是有选择性的,使得这种方法具有一定的弊端.本文利用深度学习的方法,通过将搜索词和网址映射为向量,计算两个向量之间的相似度来评判在某个搜索词下不同网址的权威性,把计算结果相似度高对应的网站称为在该搜索词下权威性高的网站,从而从另一种角度去衡量网站的权威性.通过对比使用Word2vec和LSTM两种不同的模型实验,在对公开的数据集上的实验结果表明使用这两种模型是有效的,其中LSTM模型比Word2vec模型的效果要好.     

考虑单侧接触结构-介质动力相互作用的边界元分析

应用时域边界元法研究了结构 -介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区域 ,我们应用了一种有效的迭代技术。     

电场积分方程的快速求解

矩量法(MOM)离散电场积分方程(EFIE)得到稠密的线性方程组,它可以用迭代法(比如本文中的TFQMR方法)求解.每次迭代过程中,矩阵与向量的乘积的复杂度为O(N2).采用多层快速多极子方法(MLFMM),可将其降到O(N log N).采用基于球谐变换的快速傅立叶变换,可进一步加快MLFMM的层间插值计算.数值结果显示MLFMM求解EFIE是可行的.     

考虑单侧接触结构——介质动力相互作用的边界元分析

应用时域边界元法研究了结构－介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理。当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域（滑移、分离和粘着）是未知的,所以本问题实际上是个复杂的边界非线性问题。为了确定未知区域,我们应用了一种有效的迭代技术。     

基于异构计算平台的混合撕裂有限元求解优化技术

混合撕裂有限元法(Hybrid Total Finite Element Tearing and Interconnecting method,HTFETI)适用于求解结构力学、热力学等问题,是一种非重叠的区域分解方法,适用于大规模求解.但是在异构计算平台上对反应堆堆芯组件进行数值模拟时,采用混合撕裂有限元法会出现进程内和进程间的负载不均衡现象.在混合撕裂有限元求解器中,最主要的计算是稠密矩阵向量乘.针对进程内和进程间出现的负载不均衡现象,本文实现了动态负载均衡技术,充分利用了节点内和节点间的处理器资源,加快求解速度.最后,本文通过数值实验验证了上述优化技术能够加快混合撕裂有限元法的求解速度8.2%～9.4%.     

核辐照损伤金属材料的大规模KMC模拟

动力学蒙特卡洛方法可用来模拟核反应堆第一壁材料的辐射效应和缺陷扩散,有助于理解和预测材料在辐照损伤下的微观性质和宏观变化。采用同步子域方法实现了空位跃迁过程的并行模拟。通过采用动态更新通信数据和自适应同步时间步长方法,减少通信次数和通信量,在保证准确性的情况下获得了较好并行性能。实验表明,基于同步子域的串行计算比原始串行算法时间缩短60.31%,并行算法在80核时达到39倍加速比。对于大规模问题,算法也表现出很好的并行效率,适用于大规模问题的模拟。     

基于异构平台的BH算法高效并行实现

针对多核CPU和众核加速器或协处理器异构平台的架构特征进行了研究,以MPI和OpenMP混合编程模型实现了N体问题BH算法的并行,采用了正交递归二分法（ORB）使进程之间负载均衡,并对程序进行了并行优化和MIC加速。优化和加速后的程序性能提升到原版本的3.4倍以上,其中MIC加速后性能提升到加速前的1.7倍。程序具有较好的扩展性,计算粒子规模达到上亿时,可扩展到32个节点共4480核心（640个CPU核心和3840个MIC核心）     

有限差分法求解声子热输运方程

声子辐射输运方程是一个微分-积分方程,使用有限差分法数值求解具有边界条件的声子辐射输运方程,可借助Gauss-Seidel方法和有限差分离散化来保证得到稳定的数值解.通过对室温下Ge/Si/Ge薄膜的声子热输运过程进行一维数值模拟,以及对界面处使用漫射失配界面模型,可以得到温度沿着薄膜法向方向的变化曲线和Ge/Si薄膜厚度比例与温度在界面处跳跃值对材料整体结构的热导率的影响,以及随着薄膜厚度的增加薄膜热导率的变化趋势;对硅薄膜声子热输运过程进行二维数值模拟,可以得到温度沿着薄膜法向和面向方向的分布情况,以及当薄膜宽度和厚度比例不同时温度的变化和法向热导率的变化.