摘要：针对包含运动边界的非定常流动问题,基于弹簧近似法设计了一套非结构动网格分区并行计算流程,引入了METIS软件进行非结构网格二次剖分,研究了对接边界通信类型及其处理方法,基于消息传递并行编程模式实现了非结构动网格求解器的并行化。测试结果表明:该求解器具有较高的并行效率,网格变形模块对非结构动网格并行计算性能具有重要影响。

摘要：为提高算法的并行计算性能 ,许多并行程序必须进行数据重分配。数据重分配是在并行计算过程中实现的 ,其开销影响算法的并行性能 ,高效的数据重分配对提高并行计算的性能有重要意义。本文阐述了数据重分配的环形算法 ;提出了数据重分配的蝶网算法 ,并证明了其正确性 ;设计了结构性数据交换方法 ;

摘要：提出一种基于变分原理的估计混沌系统未知参数的方法,对以=F(x,θ)为控制方程的所有混沌系统具有普适性.首先将混沌系统方程引入到目标泛函中;接着利用变分原理导出了混沌系统的伴随方程和待辨识参数泛函梯度的通用公式;然后设计了估计混沌系统未知参数的算法;最后对典型的Lorenz混沌系统和超混沌Chen系统的未知参数进行了估计.数值仿真结果表明该方法是一种非常有效的估计混沌系统未知参数的方法.

摘要：交替方向隐格式(ADI)是常见的偏微分方程离散格式之一,目前对ADI格式在计算流体力学(CFD)实际应用中的GPU并行工作开展较少。从一个有限体积CFD应用出发,通过分析ADI解法器的特点和计算流程,基于统一计算架构(CUDA)编程模型设计了基于网格点与网格线的两类细粒度GPU并行算法,讨论了若干性能优化方法。在天河-1A系统上,采用128×128×128网格规模的单区结构网格算例,无粘项、粘性项及ADI迭代计算的GPU并行性能相对于单CPU核,分别取得了100.1、40.1和10.3倍的加速比,整体ADI CFD解法器的GPU并行加速比为17.3。

摘要：极区计算对全球数值预报模式设计的重要性主要体现在2个方面:模式动力框架中的极区处理和极区并行数据划分带来的并行负载不平衡问题.其中后者是全球数值预报模式大规模并行计算的性能瓶颈,对此提出一种新的基于加权等积的球面数据划分算法.该算法以球带数目和权函数为参数,将南北两极分别划分到单独的子区域,形成极点通区,使从极点到赤道方向每个纬度对应的子区域数目逐渐增多,灵活地实现球面网格的高质量划分.从理论上分析该算法的划分质量后,以基于球谐谱的浅水波模式PSTSWM为实验平台,验证了提出的划分算法具有很好的并行划分性能以及可扩展性.结合我国自主设计的GRAPES全球模式,展望了该算法的应用前景.

摘要：研究生培养是高校人才培养的重要组成部分,研究生创新实践能力培养是人才培养的重要环节。该文通过分析我国高校研究生合力育人培养模式现状,研究我院海洋科学研究生合力育人培养模式,针对性提出建设学科交叉的导师团队、实施学科交叉的课程教学改革、开展学科交叉的课题研究及参与学科交叉竞赛等四种方案,通过实际指导研究生团队,实践探索海洋科学研究生合力育人培养效果。

摘要：针对勒让德谱元方法,构造了一类混合局部基函数,并证明了其线性无关特点。在此基础上,给出了一种勒让德谱元计算格式:在元素端点采用局部拉格朗日基函数,在元素内部采用调整后的局部勒让德多项式。进行了正确性和精度测试,数值实验结果表明该方法能够有效地实现高计算精度,且其计算矩阵比经典谱元方法更为简单,并具有良好的数据重用性和稀疏特点。

摘要：本文针对中期数值预报全球资料同化系统中的质量控制并行计算问题 ,在分析最优插值方法和盒方法的基础上 ,提出了一种负载平衡的计算调度策略。依据该策略 ,设计并实现了相应的粗粒度并行算法 。

摘要：为解决寒区游泳馆冬季运行时的结露问题,文中提出了多股平行非等温射流送风方式,模拟分析了该送风方式的应用效果。考察了送风口安装角度对多股平行非等温射流效果的影响,给出了较为合理的安装角度为15°。文中主要从气流组织的设计方面为解决游泳馆结露问题提供了一定的理论依据,对实际工程空调系统的设计具有指导意义和实用价值。

摘要：从单机性能优化角度对一个高阶精度结构网格CFD并行程序进行了优化。通过识别关键变量并对其进行常量参数化优化,使编译器能够实现更高级别的针对性优化;根据程序数据结构特点及访问模式,设计了分级数据缓存技术,使程序主要计算代码能够以更优的方式访问主要数据结构,提高了访存空间局部性;进行了各种循环变换,以优化访存性能。在国家超算长沙中心"Tianhe-1A"并行机上的测试结果表明,相对于采用Intel编译器最高优化级别的版本,其对100万网格点二维翼型算例,串行程序性能提高约22.2%～28.9%;对1.12亿网格点三角翼算例,并行程序性能提高约13.9%～20.2%。