烟雾模拟中Navier-Stokes方程的优化求解方法

针对基于物理方法烟雾模拟中Navier-Stokes方程求解复杂,影响实时性的问题,引入无量纲化处理方法来简化方程形式,减少计算量,提高求解速度。并通过引入MacCormack求解Navier-Stokes方程对流项,实现降低用半拉格朗日方法求解对流项过程中由于时间耗散而导致小尺度细节丢失的问题。实验结果表明,采用文中方法模拟出的效果比较真实,且使基于物理方法的烟雾模拟达到了实时性的要求。     

三维Navier-Stokes方程分步法的并行算法在异构平台上实现初探

本文选取了三维不可压缩流动方程的分步法(fractional-step method),其中动量方程使用BiCGSTAB算法进行迭代求解,而压力泊松方程使用Fourier变换法进行直接求解。本文研究该算法在集群平台上的并行算法,从区域分解入手,分析一维、两维、三维区域划分三种情况下,各并行处理器上的计算量与通讯量,根据分析结果使用两维区域分解。分析BiCGSTAB算法和泊松Fourier变换法在GPGPU异构平台上的移植方法。最后,本文分析了BiCGSTAB和泊松方程Fourier变换法两种算法在CPU集群和GPGPU异构平台上的并行性能结果。     

热传导方程基于界面修正的迭代并行计算方法

在许多实际计算中,由于对时间步长稳定性的要求,辐射热传导方程的计算通常采用隐式格式．隐式格式难以直接在并行机上实施,显式差分格式尽管易于在并行机上实施,但它的稳定性条件苛刻．在计算问题规模相当大时,例如需要具有数百、数千甚至上万台处理器的大型并行计算机进行计算时,数据的强相关与全局通讯等问题成为制约实现高性能计算的突出的瓶颈问题．因此,改造现有的隐式格式,研究适应于大型并行计算机的并行计算方法是目前大型科学与工程计算中迫切需要解决的具有挑战性的问题．本文简要介绍基于界面修正的迭代并行计算格式的构造及基本性质．所提出的并行格式的构造方法是将预测-校正技术应用于分区子区域的内边界,且与子区域内部的迭代求解相结合,讨论了这些并行格式的稳定性、收敛性与并行度等性质．     

MacCormack方法优化烟雾模拟中Navier-Stokes方程对流项的求解

烟雾作为大规模虚拟战场和复杂环境仿真中的重要组成部分,对其进行模拟具有重要的意义.针对基于物理方法烟雾模拟中Navier-Stokes方程求解复杂、影响实时性的问题,提出用MacCormack求解Navier-Stokes方程对流项的方法.首先利用前向对流算子求解前向烟雾速度,然后利用后向对流算子求解后向烟雾速度,最后通过误差评估来修正已经计算的前向对流速度,得到下一时刻的烟雾速度.该方法简化了进退误差补偿修正方法对直接影响烟雾模拟实时性和真实性的对流项的求解步骤,从而减少计算时间.实验结果表明,采用文中方法模拟出的效果比较真实,且使基于物理方法的烟雾模拟达到了实时性的要求.     

风环境下烟雾的实时模拟

在复杂环境仿真中,烟雾的模拟具有重要的意义.提出一种基于流体力学方程的烟雾模拟方法,并实现了脉动风与烟雾的交互,使烟雾的形态和运动更加逼真自然.采用简化的Von Karman模型建立风场,并引入特征正交分解技术(POD)和快速傅立叶变换技术(FFT)简化其建立过程.利用非粘性不可压缩的N-S(Navier-Stokes)方程描述烟雾运动,并将风场的作用加入到N-S方程中,利用破开算子法和MacCormack法简化N-S方程的求解过程,减少计算量,并保证求解过程在大的时间步长上的稳定性.同时,引入了"漩涡限制",将数值求解过程中的插值耗散补充回流场,增强烟雾的真实性.实验证明,利用本文的方法能够实时高效的模拟出自然逼真三维烟雾效果.     

基于结构网格的高超声速流动大规模并行数值模拟研究

本文采用MPI消息传递模式自主开发出适用于高超声速流动数值模拟的并行计算软件,该软件以三维Navier-Stokes方程为基本控制方程来求解层流问题,应用基于结构网格的有限体积法对计算域进行离散,采用AUSMPW+格式求解对流通量,利用MUSCL插值方法获得高阶精度,时间格式上采用LU-SGS方法进行时间迭代以加快求解定常流动的收敛过程。在高性能计算机上针对不同高超声速流动进行大规模并行计算的结果表明,所开发的CFD并行计算软件具有较高的并行计算效率,为高超声速飞行器气动力/热的准确预测提供了高效工具。     

一种基于SMP的并行逐次超松弛迭代法

逐次超松弛迭代方法被广泛应用于油藏数值模拟中压力方程的求解.其并行实现是提高模拟速度的重要途径.传统并行方案大都只是在一次迭代内进行数据划分,而没有进一步将数据划分与迭代空间划分相结合,故针对SOR算法和SMP（symmetric multi-processors）系统的特点,以OpenMP为并行化实现工具,提出了基于SMP的并行逐次超松弛迭代方法（parallelSOR）.方法通过改变不同迭代步内数据点的更新次序,使不同区域内的数据点可以并行执行多次迭代.总结出针对三维油藏区域在数据空间划分和迭代空间合并上相对较优的策略,分析了迭代过程中网格块的生长形状.与传统的并行策略相比,该方法具有可减小同步开销、改进数据局部性、cache命中率高等优点.实验结果表明,该方法具有较高的加速比和效率.     

一种孔隙介质中地下水流并行计算方法

针对孔隙介质中地下水流动问题提出了一种并行数值计算方法,并基于此设计了一套专用于求解大规模三维地下水流动方程的并行计算模块。计算模块基于区域分解的方法实现对模型区域的并行求解,采用了分布式内存和压缩矩阵技术解决大规模稀疏矩阵的存储及其计算,整合多种并行Krylov子空间方法和预条件子技术迭代求解大规模线性方程组。在Linux集群系统上进行了数值模拟实验,性能测试结果表明,程序具有良好的加速比和可扩展性。     

三维激光烧蚀流体界面不稳定性程序的并行化

在共享存储并行机和MPP并行机上,基于MPI(MessagePassingInterface)并行编程环境,本文研究三维激光烧蚀界而不稳定性程序(Lared-S)的并行实现.三维激光烧蚀的数值模拟采用分裂方法,其90％以上的计算负载存在于流体方程和热传导方程的求解(流体方程的求解采用分裂显格式,热传导方程的求解采用分裂隐格式).本文给出基于三维分裂格式的交替平面数据通信模式.分裂隐格式的求解转化为三对角方程组的求解,其并行实现采用块流水线并行算法.数值实验结果表明交替平面数据通信策略和块流水线并行算法是有效且可扩展的.在共享存储并行机上,应用64台处理机获得93％以上的并行效率;在MPP并行机上,应用128台处理机获得90％以上的并行效率.     

非结构网格的并行多重网格解算器

多重网格方法作为非结构网格的高效解算器,其串行与并行实现在时空上都具有优良特性.以控制方程离散过程为切入点,说明非结构网格在并行数值模拟的流程,指出多重网格方法主要用于求解时间推进格式产生的大规模代数系统方程,简述了算法实现的基本结构,分析了其高效性原理;其次,综述性地概括了几何多重网格与代数多种网格研究动态,并对其并行化的热点问题进行重点论述.同时,针对非结构网格的实际应用,总结了多重网格解算器采用的光滑算子;随后列举了非结构网格应用的部分开源项目软件,并简要说明了其应用功能;最后,指出并行多重网格解算器在非结构网格应用中的若干关键问题和未来的研究方向.     

THE BATTLE OF THE SEALS

This article is primarily about the seals of the National Security Agency (NSA) and its Central Security Service (CSS). Specifically, this article provides, for the first time, a copy of the NSA seal that preceded the current one, a copy of the CSS seal, and their respective histories. A brief biography of the current CSS Deputy Chief and a very brief history about CSS itself is also provided. A number of references are made to James Bamford's two books: Body of Secrets (May 2001) and The Puzzle Palace (1982). My intention is not to nitpick his works. Rather, I simply wish to clarify points that readers may find confusing, especially since he is the world's leading authority on NSA. I not only admire Bamford's investigative journalism, but also strive toward the very high standard that he has set.     

基于多代理的工作流在语义网络下的模型研究

提出了利用google对wsdl文件搜索来动态生成网络服务的方式,取代了以往在UDDI注册中心的集中式搜索方式,使得我们可以发现在网络上的可用的Web Service,将之应用到语义网络的工作流模型上,使得工作流的动态生成和执行成为可能.     

生产调度算法的研究

本文发展了文献⑴的排序算法并提出了加班算法，适用于小批量，多品种生产的调度。     

带上面具的凝视

在上海民生现代美术馆的摄影群展《中国当代摄影2009-20149中,张巍的作品占据了一面墙。展览选取的是他到目前为止最有争议也最有代表性的《人工剧团》,这位色影无忌2013新锐摄影师奖项获得者,正在以自己独特的创作手法,进入中国大众的视野。     

基于VMware的虚拟蜜网系统的研究

介绍了一种全新的网络安全方案——虚拟蜜网。着重介绍了虚拟蜜网的概念及其实施的步骤。应用虚拟蜜网可以在不丧失传统蜜网优势的基础上降低相应的配置和管理的费用。     

BUILDING THE BUSINESS OF THE FUTURE

Traditional management of information technology must undergo rapid and radical change. Some call the discipline's current state of introspection an identity crisis. Others see it as a crisis for the very survival of the profession. Whatever self-examination IS professionals are experiencing, business management knows what it wants from IT: innovative, creative, entrepreneurial professionals who can step up to the risks and successfully manage them. Organizations need IT professionals who can generate results—and at a pace that can significantly leverage the corporation's ability to create value.     

THE WEB,THE PUBLIC,AND THE GLOBAL WARMING DEBATE

The World Wide Web is a popular source of information on the environment. The global warming controversy, an important environmental problem, has very extensive Web coverage, yet no detailed analysis has been made of its treatment on the Web. Our paper attempts to remedy this lack of analysis. It first analyzes the scientific controversy about global warming, then examines its current treatment on the Web, contrasting it with the treatment in elite science journals. The paper further discusses the direction the controversy on the Web will most likely take in the future. We conclude that although the debate on global warming science has been very widely treated on the Web, the future is likely to see the controversy shift to questions of the appropriate response to climate change. We argue that this new phase of the controversy is likely to become even more prevalent on the Web as the controversy moves from the scientific arena to the political.     

PLN网络吸引区域的定量分析

本文证明在ＰＬＮ网络中适当给定广义Ａ－学习律，可使网络满足如下条件：（１）所有训练样本都是稳定状态；（２）每个稳定状态具有最大的吸引域；（３）具有很快的收敛速度．由此可见，将这种ＰＬＮ网络作为联想记忆器是很理想的．     

Novell网络与DCS的连接与通讯

本文针对ＤＣＳ系统和Ｎｏｖｅｌｌ网络的特点，给出了一种实现ＤＣＳ和Ｎｏｖｅｌｌ网络连接及数据通讯的方法，文中详细地介绍了该方法的实现原理，最后给出了该方法的一个应用实例。     

基于集团的系统级故障诊断研究

本文首次在系统故障研究域提出了集团的概念，讨论了集团的性质，并研究了基于集团的系统故障诊断的可诊断特性。本文还详细论述了基于集团的一步ｔ可诊断算法及求集团算法，并论证了算法的正确性与完备性。