GROMACS 2020在ROCm平台上的移植与优化

GROMACS是应用广泛的开源分子动力学模拟软件,当前主要通过CUDA使用NVIDIA GPU进行加速计算。ROCm是一个开源的高性能异构计算平台。基于ROCm平台的HIP编程语言,首次实现了GROMACS 2020系列在ROCm平台上的完整移植。在MI50 GPU上,以一个复杂离子液体模拟算例为目标,使用GPU性能分析工具rocprof对移植代码进行了性能分析。针对MI50硬件特性,先后对成键力核函数、静电力的PME核函数和短程非成键力核函数进行了优化,优化后运行目标算例的性能相比初始版本整体上获得了约2.8倍的加速比,在 MI50上的性能高于GROMACS原版OpenCL代码60.5%,相对纯CPU版本有约2.7倍的加速比。在另外2个具有代表性算例的单结点测试以及离子液体算例的多结点扩展性测试中,优化后的代码也达到了较好的性能提升,这表明所采用的优化操作具有一定的通用性。     

枢纽机场航站楼内低成本连续定位优化方法

目前民航事业正在飞速发展,随着运输业务量的快速增长和国内机场规模不断扩建,旅客在建筑面积巨大且结构复杂的航站楼内,无法精确定位旅客在航站楼内的位置,因此为旅客提供精准定位的位置服务需求与日俱增.结合航站楼内的蓝牙信号传输特性设计了基于EFK的融合定位算法以提高旅客定位结果的连续性,结合人员密集流动、走行路径的不同设计了基于粒子滤波的地图匹配融合定位算法,进一步提高旅客的定位精度.在开发环境下设计并实现枢纽机场航站楼内定位软件,并对提出的航站楼内定位算法进行实验验证和结果分析,在实验人员走行过程中,可有效改善在航站楼内的定位效果.     

面向RFID动态帧时隙ALOHA协议的帧长优化

近年来,国家电网积极推动泛在电力物联网的建设,以实现电力系统的万物互联与优化管理.其中,射频识别技术(RFID)作为泛在电力物联网建设的核心技术,凭其价格低廉、无需电源、非视距通信、远距离通信等特点,被广泛应用于电力仓储物资管理、电力巡检等应用场景.为了盘点电力设备仓库中的物品,需要快速识别粘贴在物品上的标签,然而由于仓库中存在大量标签,在通信过程中容易产生标签信号冲突.针对当前商用RFID系统普遍采用的符合EPC C1G2标准的动态帧时隙ALOHA协议,提出了一种新型的基于Q-learning与神经网络的帧长优化算法(记作QN-leaming).通过将动态帧长选择问题转化为马尔可夫决策过程(MDP),即观察到的状态为不同种类时隙的个数(空时隙数、单时隙数、冲突时隙数),执行的动作为设置合理的帧长,从而利用Q-learning与神经网络来自主学习帧长选择策略,基于学习到的策略可以指导系统根据最新观察选择能够实现全局最优的帧长.仿真实验结果表明,基于QN-learning算法在动态调整帧长方面表现优异,能够实现标签的有效识别,在保障高吞吐率的同时控制阅读器的询问次数,减少数据传输量.     

基于热释电传感器的智能路灯系统研究

随着我国城市化进程的推进,路灯的总量越来越多,这意味着需要消耗巨大的电能。在这些消耗中,存在一个系统性的电能浪费问题,即在一个照明周期里,有效的照明时间很短。文中基于热释电红外传感器的智能路灯控制系统能够根据路面交通实时的车辆及行人信息自动开启和熄灭路灯。研究表明,智能路灯系统类似于目前广泛应用的楼道声控灯,可明显提高路灯的用电效率。     

冷连轧过程控制中轧制力和前滑模型的综合自适应

为了提高冷连轧过程控制系统中轧制力模型的设定精度,提出了一种轧制力和前滑模型的综合自适应算法.通过建立综合自适应目标函数,以变形抗力和摩擦系数模型中的自适应系数作为寻优参数,并采用Rosenbrock算法求解目标函数,可以同时得到满足轧制力模型和前滑模型计算精度的自适应系数.该模型自适应算法可成功应用于某1 450 mm冷连轧机组.结果表明,采用该模型的综合自适应算法后,轧制力设定精度显著提高,且满足在线控制要求.     

窄粒级煤泥浮选经典动力学模型的改进

通过煤泥窄粒级浮选速率实验,以煤泥浮选一级动力学为基础,对煤泥浮选动力学的关键参数进行研究,包括最大可燃体回收率ε∞的计算、浮选级数n的确定、浮选速率常数K的变化.结果表明:浮选动力学模型中ε∞的经验解比模型解更符合实际;窄粒级煤泥的浮选动力学级数最符合一级动力学;窄粒级煤泥的浮选速率常数K是时间的函数,可用幂函数或经验公式表达,先求出ε∞的经验解,再求解K(t)函数,所得模型非常符合煤泥浮选特征的浮选动力学模型.     

生活污水与铜和铅对黄瓜种子萌发及其幼苗生长的影响

通过水培实验研究生活污水及铜和铅污染对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响.实验所设Cu2+质量浓度范围为25~300 mg/L,Pb2+质量浓度范围为100~500 mg/L.结果表明:低质量浓度的Cu2+、Pb2+溶液对种子生长无明显抑制效果,生活污水对黄瓜种子株高具有一定的促进作用,对根长则呈抑制作用.其中,低质量浓度(≤50 mg/L)的Cu2+溶液以及低质量浓度(≤200 mg/L)的Pb2+溶液均对黄瓜种子的萌发无明显抑制作用,黄瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、植株鲜质量均高于其他质量浓度.但随着Cu2+、Pb2+质量浓度的增加,对各项生长指标的抑制作用增强,且呈负相关.     

一类随机积分-微分方程的均方渐近概周期解

随机微分方程是在解决某些具有随机现象建立起来的一类方程,其中随机微分方程的均方渐近概周期解相比于均方概周期解应用更加广泛.为了研究均方渐近概周期过程在随机微分方程中的应用,利用均方渐近概周期函数的相关性质以及Banach不动点原理讨论了一类随机积分-微分方程均方渐近概周期解的存在性和唯一性.     

我国宏观经济与证券市场关系的实证分析--基于名义 GDP 和上证指数发展速度的视角

宏观经济和证券市场的关系一直受到人们的关注,由于数据的选取和研究方法上的不同,导致宏观经济与证券市场的关系存在不同的结论或解释。从名义 GDP 和上证指数发展速度的视角,运用 HP 滤波以及 SVAR 等方法实证研究了宏观经济和证券市场的关系。研究发现：宏观经济和证券市场存在显著的因果关系;短期证券市场的波动是经济偶然性波动的预期,两者之间的滞后期效应与当期效应相互影响;方差分解表明宏观经济对于证券市场的长期贡献度很大。     

油田站外单管集油辅助工艺对比

为了解决部分油井无法单管输送的问题,采用PIPESIM模拟软件对不同含水率、不同集输半径和不同产液量油井的集输管线进行计算分析,同时结合各油田单管集输设计经验,得出中质原油站外系统单管集油工艺改造的技术界限,而对于达不到技术界限的油井,可以通过辅助措施实现单管集油,通过对比电磁加热器、空气源热泵、管道内置电伴热、井口气电加热器、油井保温隔热油管、地热、太阳能光热技术及井口加药等单管辅助措施的原理及工艺特点,最终确定在不同工况条件下的辅助单管集输措施,为油田站外单管集输工艺选择和优化提供了理论依据。