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文献检索:
  • 致读者——改版说明
  • 尊敬的读者,您好! 本刊自2008年创刊以来,已近四年。刊物于2010年获新闻出版总署批准正式出版发行,是目前我国唯一一份以科研信息化(e.Science)为主题的综合性、学术类刊物。四年来,我们坚持“学术性与应用性相结合”的办刊方针,登载当前我国科研信息化技术研究和应用实践的成果与进展,以及探讨推进我国科研信息化的政策、机制与策略的文章,反映当前世界范围内相关技术与应用的最新发展,努力为广大科研工作者提供一个开放的交流平台。经过近四年的努力,我们的刊物发展方向更加清晰,文章质量稳步提升,在我国科研信息化领域已具有一定的影响力。
  • 锂离子电池技术中的计算设计方法进展
  • 现代材料计算学的发展,已经使得通过材料计算实现先进材料的设计成为可能。通过材料计算与理性设计,不仅使新材料的研究与开发更具目的性,降低开发成本,从而加快新材料投入市场的速度,而且有助于材料的原始性创新,显著提升研发效率。本文对锂离子电池技术中的材料计算和理性设计进行了较为详细的举例论述,并对材料设计过程中涉及的纳米尺度的材料计算、显微模拟技术以及分子动力学模拟器的未来发展做了相关介绍。
  • 分子统计热力学(MST)计算软件的开发
  • 固体力学的发展逐渐深入到了微纳米尺度,为了研究微纳米尺度材料的力学行为,除了传统的理论分析和实验测量手段外,发展可靠而又高效的计算方法成为了当前微纳米力学研究的热点之一。分子统计热力学方法(Molecule Statistical Thermodynamics,简称MST)是一种新的基于原子表象的分子模拟方法。与传统的基于牛顿运动方程的分子动力学方法(MolecularDynamics,简称MD)相比,MST基于对体系Helmholtz自由能的极小化,适用于分析材料在有限温度下的准静态行为,具有更高的计算效率。本文介绍了MST方法的理论基础,以及由此而开发的MST并行计算软件。在此基础上,采用MST程序模拟了单晶纳米铜体系,显示其计算时间随体系原子数目成线性关系,并对MST并行程序的计算效率进行了讨论。
  • 隔离迁移(Isolation with Migration)模型数值计算的并行实现
  • 在群体遗传学和分子生态学研究中,种群的分化分析是一个重要的内容。IM(IsolationwithMigration)模型以DNA序列数据为基础同时评估两个种群分化过程中分化时间和迁移概率。IM模型能够模拟许多真实世界中一个种群分行为两个种群的现象。IM模型应用MCMC(MarkovChainMonteCarlo)方法进行参数的推断。然而马尔科夫链需要经过漫长的时间才能达到一个稳定的概率分布,并且参数推断所需要的空间可能超过一个计算机的内存。本文利用MPI(Message Passing Interface)实现了基于数据并行的IM模型,在减少单个计算机内存使用和总的运行时间方面都有很好的效果。
  • 基于GPU的非结构网格CFD求解器的设计与优化
  • 本文介绍了在GPU(图形处理器)上实现CFD(计算流体力学)问题在非结构网格的有限体积法求解,并针对非结构网格求解随机访问内存的瓶颈,结合GPU的编程模型和硬件特性,提出GPU并行计算优化方法。实验表明,使用存储优化、内联函数优化、算术指令优化后的GPU算法相对于原GPU算法提高了硬件的利用效率,相对于CPU程序有明显的性能优势。
  • 乙硫醇分子在金表面吸附的密度泛函理论研究
  • 本工作利用基于密度泛函理论的第一性计算方法研究了乙硫醇分子在金的(111)、(100)、(110)表面吸附的最稳定构型和吸附能。我们首先通过优化不同的初始构型得到脱氢乙硫醇分子在不同金表面的最可几吸附位点,以及脱氢乙硫醇分子与不同金表面结合放出的能量。同时,我们还计算了气相的乙硫醇分子在真空中脱氢所需吸收的能量。放出和吸收的能量的差值分别为1.083、0.756、0.551电子伏,可以近似认为等于乙硫醇分子脱氢吸附在金的(111)、(100)、(110)表面所需的反应能。结果表明,(111)面作为最致密、最不活跃的面,最不易被乙硫醇分子吸附;而(110)面作为最不致密、最活跃的面,最容易被乙硫醇分子吸附;(100)面介于二者之间。
  • 鸟类物种形态学鉴别系统设计与实现
  • 地球上仍有海量的未识别物种,但分类学家的逐渐减少和传统形态学鉴别技术无法广泛普及的局限性使物种形态学鉴别面临着严峻的考验。基于IT技术的物种形态学鉴别系统,包括B/S架构的Web端和手持设备端两部分。使得用户可直接访问专家数据库以判定个体从属的种类,同时也可以上传信息请求专家审核。此鉴别系统在为用户提供方便准确的物种鉴别手段的同时,也为分类学家提供了一个获取大量信息的平台。
  • 基于Parallel NetCDF的海量时空数据存储研究
  • 随着遥感、无线传感器网络等技术的发展,海量时空数据存储的需求越来越大,如何将长时间序列时空数据在集群上进行并行存储和处理已成为科研工作者要解决的课题。本研究深入分析了时空数据特点及NetCDF文件结构特点,利用ParallelNetCDF函数库,基于集群环境将GRID数据并行转换为NetCDF数据。以黑河干流流域月平均温度GRID数据为例验证并行转换算法的有效性,并可以扩展到其他时空数据的并行存储。
  • 理论计算在煤转化研究中的应用
  • 本文介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所在煤转化过程所涉及的催化剂设计、催化反应机理、催化反应动力学研究与反应器设计与模拟、流场与温度场计算等方面进行的理论计算与过程模拟。这些工作为煤经合成气制备替代燃料包括汽柴油、低碳醇、二甲醚和化学品所涉及的催化剂与反应过程、能源相关的新材料、高性能炭材料相关技术的研发、放大和产业化提供了有力支持,推动了化学、化工与材料等学科的发展。
  • ARP信息资源建设与利用探讨
  • 结合中国科学院ARP系统建设现状,本文简要阐述了ARP在信息资源建设方面尚存在的不足,在此基础上提出了以面向决策需求的ARP信息资源建设路径和需求引导下的信息资源利用推进过程,给出了ARP管理决策功能分析的思路,最后,以科研人才管理决策支持为例,展示了利用ARP信息资源的一个初步成果。
  • 网络环境下的鹰潭红壤生态站观测数据平台
  • 中国科学院红壤生态实验站年均会产生大量长期监测数据,数据是通过台站局域网络平台进行自动收集,存贮,还可以通过专线进行远程网络传输,创建了“点-站-所”的数据网络环境,实现了观测数据的及时、持续、稳定的获取和传送。经过整理和质量控制后的数据经审核后上传至分中心网络平台。通过网络平台提供的长期数据进行科研及其他应用,发表了大量科研文献和成果,提高了数据的利用效率,体现了网络数据的广大平台效应。
  • 华南区域科研集群管理信息化的初步研究
  • 区域科研集群是近几年科研单元与地方合作的新趋势。如何有效集成、共享优势创新资源,促进科技成果转移转化和规模产业化成为了集群管理的重要课题。基于由中国科学院和广东省科学院共同牵头的华南创新集群信息化项目,提出了通过构建管理信息化应用服务平台来提升集群管理能力和综合竞争力,并对服务平台的架构和运作机制进行了初步研究。
  • 2011年中国高性能计算机发展现状分析与展望
  • 本文根据2011年11月发布的中国高性能计算机TOPl00排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,中国TOPl00的平均Linpack性能与国际TOP500平均Linpack性能的差距已经从原来的一年半缩小到半年。在此基础上,根据十届排行榜积累的性能数据和能够得到的其他公开历史数据,对未来几年中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。从预测可以看出,累计Linpack性能将提前到2011年达到10Petaflops的目标已经实现;峰值10Petaflops的机器将在2012年到2013年问出现;累计Linpack性能将在2013年到2014年间达到100Petaflops;峰值100Petaflops的机器将在2014年到2015年间出现。
  • 2012年科学与工程中多尺度问题的GPU应用国际研讨会会议通知
  • 由中国科学计算机网络信息中心主办的一年一度的"科学与工程中多尺度问题的GPU应用国际研讨会"(GPU-SMP2012)将于2012年6月1日至4日在深圳举办.
  • 致读者——改版说明
    锂离子电池技术中的计算设计方法进展(黎军 张贤惠)
    分子统计热力学(MST)计算软件的开发(肖攀[1] 杨荣[1] 王军[2] 柯孚久[1,2] 白以龙[1])
    隔离迁移(Isolation with Migration)模型数值计算的并行实现(周纯葆[1] 郎显宇[1] 王彦棡[1] 朱朝东[2])
    基于GPU的非结构网格CFD求解器的设计与优化(宋慎义[1,2] 王彦棡[1] 刘冰[1,2] 陆忠华[1])
    乙硫醇分子在金表面吸附的密度泛函理论研究(王博阳 王延颋)
    鸟类物种形态学鉴别系统设计与实现(曹文彬[1,3] 陈灿[1] 李健[1] 朱朝东[2] 雷富民[2] 阎保平[1])
    基于Parallel NetCDF的海量时空数据存储研究(何振芳[1] 张耀南[1,2,3] 赵国辉[1,2,3])
    理论计算在煤转化研究中的应用(袁慧如 霍春芳 董梅 王建国 蔡榕)
    ARP信息资源建设与利用探讨(李建平[1] 及俊川[2] 卢景秀[2] 李铭禄[3] 吴登生[1])
    网络环境下的鹰潭红壤生态站观测数据平台(刘晓利 孙波 周静 石晓日)
    华南区域科研集群管理信息化的初步研究(刘雨 王凤霞 及俊川)
    2011年中国高性能计算机发展现状分析与展望(张云泉[1] 孙家昶[1] 袁国兴[2] 张林波[3])
    2012年科学与工程中多尺度问题的GPU应用国际研讨会会议通知
    《科研信息化技术与应用:中英文》封面

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