基于曙光1000的中尺度数值气象预报系统及其在江淮？…

本文介绍了我们基于曙光１０００建立起来的中尺度数值气象预报系统及其在江淮流域的适用性研究,包括ＭＭ４数值预报模式的分析及其并行化方法,系统组成及基于该系统的预报过程。通过对１９９８年、１９９９年发生在江淮流域的多次各类暴雨天气过程,利用曙光１０００上并行化中尺度模式ＭＭ４进行的数值预报结果与实况进行的对比分析研究,结果表明：曙光１０００上并行化中尺度数值模式ＭＭ４对发生在江淮流域的江淮气旋、梅雨锋     

中尺度数值气象预报模式MM5并行性能分析与优化

气象预报模型的准确度与实时性是防震减灾工作的关键支持。MM5是成熟的并行化的中尺度数值气象预报模型。本文在阐述MM5并行模式及并行实现的基础上,具体分析了MM5在IBM eServerp Series 690主机上并行性能,并给出相应的优化方案。     

基于曙光并行机的超大规模非线性方程组并行算法研究

该文讨论了一类求解大规模非线性方程组算法的并行性能及其在曙光并行机上的实现过程，与传统的算法不同之处是用一个块对角矩阵作为迭代矩阵，且该矩阵可由一个仅包含向量内积和矩阵与向量乘积的递推关系简便计算得到，在对算法进行描述之后，分析了算法的并行加速比和存储需求，讨论了算法在基于消息传递的MPI并行环境下的实现流程，数值计算表明理论分析与数值结果相比，算法在分布式并行环境下具有有较好的并行主攻较低的存储要求，可适用于大规模科学与工程的高性能计算。     

数值天气预报在UNICORE中的实现

中尺度数值天气预报为评估严重的天气灾害提供了有效的指导,因此中尺度天气预报占有越来越重要的地位。MM5模式是世界上应用最为广泛的中尺度模式．同时,网格中间件,如UNICORE、Globus,已经部署在世界上多个组织中,把科学、工程等领域的应用部署在这些网格中间件上,以获得无缝的计算能力和访问网格环境中资源的接口为目的的各项工作正在展开．提出了基于UNICORE网格平台的数值天气预报应用的设计和实现,对UNICORE的资源发现进行初步的探索．     

高性能并行计算在航空航天CFD数值模拟中的应用

本文介绍了高性能并行计算在CFD数值模拟中的应用。CFD高性能并行计算可扩大求解规模,加快求解速度,是CFD实现高效计算的必然发展趋势。本文通过数值风洞的概念分析了CFD高性能计算的应用前景及对高性能计算的需求。通过某乘波飞行器前体并行算例对8～256CPU的CFD大规模并行效率和加速比进行了分析,并将CFD并行计算应用于高温热化学非平衡的返回舱数值计算中。     

曙光4000H生物信息处理专用计算机的高性能算法研究

曙光4000H生物信息处理专用计算机基于现代计算机体系结构和可重构计算器件,分别通过I/O延迟隐藏、细粒度并行以及并行流水等技巧优化设计了BLAST、动态规划、RNA二级结构预测等有代表性的3类算法,并开发C模拟器进行了性能评价,结果表明,上述算法大幅度提高了计算机处理能力.     

并行I/O技术在气候数值模式中的应用研究

在气候变化数值模拟工作中,气候数值模式运行效率主要受到计算效率和I/O效率的共同影响。目前,模式计算部分已经基本实现并行,计算效率显著提升。随着气候数值模式时空分辨率的提高,对I/O效率的需求也不断增加,数据并行I/O技术已经成为提高模式整体运行效率的有效方法之一。文中深入分析了BCC_AGCM模式串行I/O算法及NetCDF数据结构特点,采用基于MPI-IO的高层I/O库对模式I/O算法进行并行优化,优化后可支持多类气象要素并行输出,输出效率明显提升。为我国应对气候变化数值模式的运行效率优化工作,进行了有益的技术探索和积累。     

基于TM1000的实时视频编解码系统

介绍了Philips公司研制的多媒体处理器TM1000的结构、开发环境如嵌入式实时多任务操作系统pSOSystem等,并重点研究了基于TM1000的实时视频编解码的编程方法。     

WRF数值气象预报模式系统在深腾6800上的移植与测试

介绍了WRF中尺度数值气象预报模式与联想深腾6800高性能计算机系统;概述WRF模式在联想深腾6800上的移植与测试过程.采用3D数据集em_quarter_ss进行性能分析与正确性测试,并绘制气象图.分析串、并行状态的运算加速比与处理器个数间的关系,发现并行效率相当好,非常适用于机群系统.WRF在深腾6800上的成功移植与测试,也为进一步将WRF应用于中国国家网格奠定了研究基础.     

基于网格计算平台的并行计算系统研究与实现

把网格和高性能计算结合起来,基于网格高性能计算平台的并行计算系统(GPCS),主要介绍了GPCS的体系结构、功能及其设计、实现等几个主要的问题。该平台以通用网络为基础,以网格平台中间件为桥梁,实现了各种高性能计算资源之间的互联互通、共享和协同工作。     

基于网格的中尺度数值天气预报系统设计与实现

针对国家高性能计算环境网格计算的特点，在长沙网格点上实现了一个包括全球中期数值预报、有限区域数值预报，数值预报产品释用和五维数据可视化相配套的高分辨率中尺度数值天气预报系统。该系统的预报区域可以移动，网格可以加密，适合于区域和省一级气象中心作中尺度数值预报业务试验和尺度数值预报科学研究。介绍了该系统的组成、区域同化方案以及网格计算实现技术。     

基于机器视觉的抓握状态模型及其适用性

为了实现手部功能障碍患者在抓握康复训练中手部状态的数字化,提出采用抓握状态模型对手部状态进行识别,并通过实验分析模型的适用性与鲁棒性。首先,提出一种手部抓握状态模型,抓握对象,手部抓握类型以及手部抓握状态判定的流程。然后,采用Leap Motion对5名受试者抓握ARAT(Action Research Arm Test)标准物时的动作进行跟踪,分析抓握状态模型的适用性。最后,通过实验中抓握状态模型参数的离散度分析抓握对象尺寸、手部差异和抓握角度对抓握状态模型稳定性的影响。实验结果表明:实验中抓握状态模型参数的平均相对标准偏差为0.637,且该抓握状态模型具有良好的适用性和鲁棒性。采用基于机器视觉的抓握状态模型对手部状态识别基本满足对手部运动跟踪精度高、处理速度快等要求。     

基于KML开发的GIS系统研究与应用

提出了基于KMLK(Keyhole Markup Language)开发的GIS系统的设计方案,论述了它的系统结构以及实现方法.在分析系统的结构和工作原理的基础上,实现了客户端发出请求,服务器端接收到数据请求后调用相应的存储过程将数据从数据库中提取出来并转换为XML,然后调用XSLT完成从XML到KML数据转换,最后,调用Google API将KML在客户端网页中显示出来.并通过农村新能源规划与评价系统的系统应用来展示整个系统流程,该系统应用说明基于KML开发的GIS系统的普遍性和实用性.     

基于AOP的信息管理系统的研究与实现

面向对象的编程OOP（Object Oriented Programming）能够有效地解决面向过程语言的缺陷,现有的软件项目大都采用面向对象的编程范型。但是OOP不能解决由于横切属性带来的代码混乱和代码分散等诸多问题,导致系统的可读性和复用性差,因此引入了面向方面的编程AOP（Aspect—Oriented Programming）思想。该编程思想可使开发者有效地将业务关注点与横切关注点分离,解决OOP的难题。介绍了AOP技术中较成熟的语言——AspectJ及其相关概念,通过一个信息管理系统,展示AOP技术在处理横切关注点时发挥的优势。     

面向对象的农产量预测专家系统设计与实现

本文介绍了用面向对象方法建造农产量预测专家系统的过程。提出了知识表示与推理机制不可分割，并且作了论述，证明向对象方法适合建造专家系统。在此基础上，讨论了面向对象的知识获取方法及原型知识表示，较为形式化地阐明了推理机制，最后讨论了基于Ｃ＋＋的实现技术。     

基于改进最优速度的车辆跟驰模型及数值模拟

为了克服传统最优速度模型(OVM)单一考虑车间距对最优速度影响的不足,在同时考虑跟驰车与前导车之间的车间距和相对速度对后车跟驰行为影响的基础上,提出一种基于改进最优速度的车辆跟驰模型。通过对模型线性稳定性分析,得到改进模型的稳定性条件,并与OV模型进行比较,发现改进模型的稳定区域显著增加。最后对改进模型进行数值仿真,结果表明基于改进最优速度的车辆跟驰模型能明显增强交通流的稳定性。     

基于HPC的中尺度数值模式系统设计与应用

为沿海开发、海洋捕捞、滩涂养殖、港口航运,以及平安海区建设等提供优质气象服务,设计基于HPC的近海沿岸地区中尺度数值模式系统。系统的建设涉及高性能计算机(HPC)集群系统的硬件、软件系统、网络的选型设计、安装调试和测试应用。介绍了HPC集群系统搭建、集群管理软件、作业调度系统和并行文件系统,重点介绍了中尺度数值模式应用系统的业务流程、模式特点和方案设计,并选取一次典型的寒潮天气过程进行数值模式应用。通过单个输出产品和雷达实测生成产品对比表明:系统的实现为海洋气象预测预警提供更加稳定可靠的信息运算、存储平台和服务产品支撑。     

一个数值天气预报模式的并行混合编程模型及其应用

提出了一个适用于数值天气预报模式的并行混合编程模型,归纳出混合并行算法设计的特点.依据该模型,针对国内发展的区域数值天气预报模式,开发基于MPI/OpenMP的并行版本.通过对五种并行方案的并行性能分析比较,发现其结果同抽象模型的分析结论是一致的.     

基于ActiveMIL的医疗数字减影系统的研究与开发

医学图像的采集和处理是提高医疗水平的重要技术手段和标志.主要讨论医疗数字减影系统的算法,设计了基于VB编程语言、ActiveMIL 组件及SQLServer2000的DSA(Digital Subtract Angiography)系统开发方案,在此基础上实现了界面友好、功能强大的医疗数字减影系统.     

基于虚拟现实的短波测向训练系统研究与设计

对短波测向相关知识进行简要介绍,针对虚拟现实技术和短波测向技术的发展,提出基于虚拟现实的短波测向训练系统。系统采用模块化的设计思想并给出了详细流程,最后对系统的关键技术进行了分析。系统研究与设计对虚拟现实技术的运用及短波测向训练的发展具有重要的理论和实践意义。