摘要：异构众核架构具有超高的能效比,已成为超级计算机体系结构的重要发展方向.然而,异构系统的复杂性给应用开发和优化提出了更高要求,其在发展过程中面临好用性和可编程性等众多技术挑战.我国自主研制的神威新一代超级计算机采用了国产申威异构众核处理器SW26010Pro.为了发挥新一代众核处理器的性能优势,支撑新兴科学计算应用的开发和优化,设计并实现面向SW26010Pro平台的优化编译器swLLVM.该编译器支持Athread和SDAA双模态异构编程模型,提供多级存储层次描述及向量操作扩展,并且针对SW26010Pro架构特点实现控制流向量化、基于代价的节点合并以及针对多级存储层次的编译优化.测试结果表明,所设计并实现的编译优化效果显著,其中,控制流向量化和节点合并优化的平均加速比分别为1.23和1.11,而访存相关优化最高可获得2.49倍的性能提升.最后,使用SPEC CPU2006标准测试集从多个维度对swLLVM进行了综合评估,相较于SWGCC的相同优化级别,swLLVM整型课题性能平均下降0.12%,浮点型课题性能平均提升9.04%,整体性能平均提升5.25%,编译速度平均提升79.1%,代码尺寸平均减少1.15%.

摘要：针对现有YOLO目标检测算法在自建数据集漏检率高、图像受复杂环境影响造成检测准确率低等问题,提出一种基于YOLO v5改进的红外图像识别算法。根据红外数据图片的独特性质,重新设计主干网络部分,引入全维动态卷积(OMNI-Dimensional Dynamic Convolution, ODConv)模块和改进坐标注意力(Coordinate Attention, CA)机制,提高模型对小目标的检测精确度并减少参数量;其次,引入解耦头(Decoupled Head, DH)模块,提高模型训练的收敛速度;最后,加入GSConv(Graph-Shifted Convolution) Slim模块,以降低模型的复杂度,提高预测速度。实验结果表明:改进后的算法模型漏检率降低40.22%,每秒浮点运算次数(Floating-point Operations Per Second, FLOPs)提升了25%,平均准确率提升了28.32%。

摘要：电解水对制备可持续和清洁的氢气能源至关重要。电解水的阳极析氧反应设计复杂的4-电子转移过程,所需能耗较高,是电解水的速控步骤。催化剂对于析氧反应的进行具有重要作用。镍铁水滑石是最具潜力的碱性非贵金属析氧反应(OER)催化剂,但是由于水滑石导电性差、活性位点暴露不充分、对反应中间体吸附较弱等问题,催化活性还需要进一步提高。如何提升催化活性已经被科学家们广泛关注,比如:制造缺陷、掺杂、将水滑石剥离为单层结构和组装为阵列结构等。在本论文中,通过简单的“一锅法”醇解合成了一系列不同量W掺杂NiFe-LDH的样品。XRD结果表明合成的NiFeW-LDH的衍射峰与完美NiFe-LDH标准卡片相同,没有其他的衍射峰,表明W没有单独成相,被成功掺杂进入NiFe-LDH。扫描电镜表明NiFeW-LDH为纳米片(尺寸约为~500 nm)组成的3d立体花状结构,且材料中Ni、Fe和W均匀分布。XPS表明材料中W的价态为6+,与未掺杂的NiFe-LDH相比,Fe向高价态移动,表面吸附的OH增多。在密度泛函理论(DFT)计算中,结果同样表明W6+掺杂有利于H2O和O*中间体的吸附,提高了Fe位点的活性。在1 mol∙L^(−1) KOH中,NiFeW-LDH达到10 mA·cm^(−2)所需过电位是199和237 mV,这比大多数的NiFe基粉末催化剂的性能好。综上,实验和计算表明W掺杂调控催化剂中Fe位点电子结构,优化对反应中间体的吸附,使催化剂具有更高活性。

摘要：减震结构具有非比例阻尼特性的特点,采用强迫解耦法对其进行振型分解计算时忽略阻尼矩阵非对角元素可能会造成计算精度较低。本文提出了减震结构的复振型分解反应谱方法(CCQC),给出了复振型地震作用的惯性表达公式。基于某消能减震结构工程算例,在三组地震动作用下对比分析了采用复振型分解反应谱方法和实振型分解反应谱法(CQC)结构的层间剪力和层位移响应结果,并使用直接积分法对其进行对比验证。结果表明:消能减震结构反应谱方法中基于复振型地震作用的分析结果相对于时程分析的精度显著高于不考虑非比例阻尼影响的实振型分解方法。

摘要：对高拱坝深孔小开度泄流时,薄水舌、大落差条件下的水力特性及对水垫塘底板结构影响进行分析。通过水力学规范公式、刘培清等人总结的经验公式对不考虑空气阻力、掺气作用时的临底水力特性进行分析;并考虑水气两相作用,采用数值模拟方法对比研究薄水舌、大落差条件下,空气对水舌的阻力及掺气作用,分析临底水力特性及结构影响,为通过坝身孔口实现水垫塘反充水的思路提供支撑,为类似研究和工程应用提供借鉴和参考。

摘要：在面向服务架构下,为了让更多的相关服务请求者使用用户设计的服务而不发生死锁,提出了一种基于消息状态树的方法,该方法由外部交互消息序列逆向设计无环有限次交互的服务。在设计服务时,首先由服务设计者按照一定的方法生成消息状态树,然后通过一个算法将该消息状态树转换为服务自动机,再将服务自动机自动转换成业务过程执行语言服务,并在最后给出了一个可供服务注册中心使用的服务匹配算法来进行服务匹配与否的判断,同时分析了该算法的可行性和复杂度。最后,以一个自动贩卖机为例,说明了如何使用该方法进行设计服务。

摘要：为解决虚拟样机工程中多学科产品模型的重用与互操作问题,提出了一种协同建模仿真框架及其相应的模型描述方法。在此基础之上,构建了一个原型系统,并对某列车的倾摆机构进行了多学科协同仿真验证分析。分析结果表明,分布式的多学科协同仿真分析,还原了实际产品的学科间的真实交互过程,保证了产品设计质量,提高了产品设计效率,为虚拟样机工程提供了一个新的构建途径。

摘要：针对多学科设计优化的数值算法比较研究上存在的不足，提出了算法在进行优化时所需的时间、解决问题个数及选用目标函数的相对精度等三项评估标准相结合的三维算法比较方法，首次将精度作为算法比较的一个重要指标，由此得到的算法比较三维模型，为算法选择提供了更加合理的理论依据。在理论研究的基础上，对组合算法和数值算法进行了比较，突破了传统算法比较局限在数值算法的不足。结果表明，在时间变化不大的情况下，组合算法的精度比单纯的数值算法有大幅度的提高，为工程应用提供了更全面的支持。在此基础上给出了数值算法及其组合的算法选择流程。最后，通过手机的多学科设计优化实例，验证了所提出的算法选择流程的合理性和可行性。

摘要：现有的协同仿真方法与支撑平台在仿真模型分布性、建模与仿真的松耦合性,以及仿真运行快速构建等方面还存在许多不足。为此,提出了广域网环境下的协同建模仿真平台框架。通过服务封装组件和联邦运行组件来实现协同仿真系统的模块化设计与快速组建。分析了两种组件的运行管理和优化机制,以组件概念模型空间与支持结构对象空间的映射方法,实现组件的生成和重用。开发了广域网环境下基于组件的多学科协同建模仿真平台,运行了协同仿真工程实例。实验结果表明,组件方法支持快速的仿真系统组建和模型重用,广域网下的协同仿真平台具有良好的仿真分析效果。

摘要：为了减少复杂产品分布式仿真优化时的资源浪费,分析了此类架构仿真优化算法的特点,针对计算资源利用率低的问题提出了分布式智能仿真优化算法,并进行了算法描述,介绍了算法特点和主要步骤。将该类架构以及分布式智能仿真优化算法应用到某高速动车组悬挂系统优化问题中,优化结果验证了分布式智能仿真优化算法的快速性。