设为首页 | 登录 | 免费注册 | 加入收藏
文献检索:
  • 卷首语
  • 在当代科研活动中,计算已经成为与理论、实验鼎足而立的第三个支柱。人们用计算的方法研究从基本粒子、生命现象到宇宙演化、社会系统等各种问题,极大改变和拓展了传统的研究方法,推动了新学科领域的产生和科学研究能力的革命性发展。计算已经成为发现新现象、认识科学规律、进行工程设计不可替代的手段,在科学研究和技术创新中所发挥十分重要的作用。
  • 科学计算网格环境下性能分析工具的设计与实现
  • 网格内部资源的高效利用,关键因素在于用户提交程序性能,帮助用户提高程序性能对整个网格使用效率有至关重要的作用。本文在科学计算网格环境的基础上,提出了一个集信息收集、分析和展示于一体,并且无需对用户程序进行特殊处理,高效率低开销的性能分析工具的设计和实现方法。实验表明,该工具对测试程序的性能影响在5%以下,能够保证用户在网格环境中高效率准确的得到自己测试程序的真实表现,辅助用户修改程序,提高整个网格的使用效率。
  • 不同层次MPI并行程序容错的比较
  • 随着超级计算机系统规模的不断扩大和系统结构的日益复杂,系统容错已经成为大规模超级计算机系统必须解决的一个关键问题。MPI并行程序的容错也日益受到关注,其中检查点设置和回卷恢复是MPI并行程序容错中一种重要的容错技术。本文对MPI标准、各种版本MPI实现的容错情况及检查点设置/回卷恢复的容错技术进行了介绍,给出了深腾7000t不同层次MPI并行程序的容错实例和性能测试结果,最后对不同层次MPI并行程序容错的开销进行了分析比较。
  • 基于GPU集群的科学计算可视化平台的性能测试与分析
  • 应用于高性能计算集群的科学计算可视化软件发展日趋成熟,GPU加速的应用使得这类软件处理大规模数据的能力不断提高。本文介绍了可视化软件Vislt在GPU集群上安装及性能测试的一些工作,探讨了包括Vislt的基本架构、安装过程中遇到的问题及其解决方案、Vislt图像绘制中的并行性能测试、计算过程可视化的实现。
  • LSSC-III集群的作业调度与系统管理
  • “科学与工程计算国家重点实验室”(LSEC)的三号集群LSSC—III,于2010年3月建成并投入使用。在总结了实验室前两套Pc机群的作业调度与系统管理经验的基础上,我们开发了一系列基于OpenPBS和Maui的适应于科学计算Linux集群用户的作业提交、调度与系统管理脚本。本文详细介绍了LSSC—III的作业调度与系统管理方案,以期能为中小规模集群(结点数在1024个以内)用户提供一套稳定、高效且易用的作业调度与系统管理解决方案。
  • 基于批量作业提交的网格门户的设计与实现
  • 传统的网格Portal大多不能很好地满足用户同时提交多作业的需求。本文提出了一个支持批量作业提交、可动态精确授权的网格计算门户。提供了简单易用的作业管理系统,支持作业的批量提交、作业状态的实时查看、作业的批量重做及终止、结果文件批量下载等功能;实现了基于LBAP的全网格用户认证及管理;根据批量提交的特点设计了基于组和个数受限应用规则结合的访问控制机制,实现了动态、精确的应用授权。分析及实验表明,用户通过该Porta1能够高效、安全的完成计算任务。
  • 超级计算集群的安全防护
  • 由于具有很高的计算能力和存储空间,超级计算集群是攻击者眼中具有吸引力的目标,安全形势不容乐观。本文从超级计算集群的特点出发,分析了它可能面临的安全风险,结合运行经验和其追求性能最大化的实际,有针对性的给出内外兼顾的综合防护措施。
  • 高性能计算集群运行时环境的配置优化
  • 本文关注如何在高性能计算集群上提供良好的运行时环境的问题,以使得并行应用程序获得更高的性能。指出了高性能计算集群运行过程中运行时环境配置优化需要考虑到的内容,包括跨节点资源的分配与选取、节点内进程及线程针对硬件资源的映射与绑定等两大类多方面因素,并分析了它们对并行应用程序性能带来的影响。通过在多个平台对基准程序和应用程序的实际测试来验证运行时环境对并行程序性能的影响,结果表明不同的运行时环境配置能够对应用程序造成约20%的性能差别。最后对运行时环境优化所需要进一步完成的各项具体工作进行了深入的讨论。
  • 应用运行特征的快速分析方法
  • 性能优化是高性能计算领域的核心技术,而应用运行特征分析是确定性能瓶颈和优化方向的关键技术。本文在探讨常规系统级性能指标的同时,提出实际浮点计算性能Gflops、实际内存带宽、代码向量化比例等CPU微架构级关键性能指标,针对大规模应用软件的运行特征分析提出可视化数据收集方法和可视化定量统计分析方法,从而实现高效、准确、全面的了解大规模应用软件在硬件上运行的全过程和局部细节,支持优化人员基于详细数据分析进行快速性能优化。
  • 服务于微生物群落研究的高性能元基组数据分析平台
  • “服务于微生物群落研究的高性能元基因组数据分析平台”是一个服务于新一代微生物群落元基因组研究的应用系统,采用并行化的高性能元基因组分析算法,基于GPGPUCUDA架构和多核心CPU、提供面向互联网的开发共享服务的协同科研平台,从而使得科研工作者、宽带网络、大容量存储设备、高性能计算资源、基因测序仪及其它相关科研仪器、数字文献资源、相关处理算法和工具融为一体,消除了地域、时间、机构之间的边界,提供了全新的科研活动模式。该平台有力的支撑国内外三十多个元基因组研究,进而促进生物能源、环境生物监测与治理、营养与健康等领域针对微生物群落结构与功能的认识与改造。
  • 数据流软件Flobus在地震勘探资料处理中的应用
  • 地震勘探资料数据处理是地震勘探重要而不可缺少的组成部分,当前地震勘探资料数据处理具有处理的数据量大、处理过程多以及资料的重新处理,反复处理等典型特征。因传统的地震勘探资料处理系统中各个处理模块之间采用临时文件的方式来传递数据,这些特征反映到传统的地震勘探资料处理系统中将面临的一个核心问题:巨大的磁盘I/O访问量。这个磁盘I/O访问量不仅跟地震勘探数据的大小有关,而且跟处理流程中的处理模块数有关。为此,我们设计数据流软件flobus来减少地震勘探资料处理流程中对磁盘I/O的访问量。在采用数据流flobus的地震勘探资料数据处理系统中,处理流程中总的磁盘I/O访问量只跟输入数据大小有关,而跟处理流程中的处理模块数无关,从而大大减少了磁盘I/O的访问量。数据流软件flobus充分考虑到提供多模块处理复杂系统的数据流共享机制,其主要特征包括:1)提供多任务的数据流控制,实现数据驱动的并发机制;2)提供多模块的数据聚合机制;3)支持同一级别模块间的数据依赖关系;4)支持任务流中模块的动态加载。
  • 应用并行计算解决指纹重卡计算瓶颈
  • 本文介绍了使用并行技术解决北京公安机关指纹库重卡归并计算难题及应用情况。首先介绍了重卡归并的意义和重卡计算面临的问题;然后分析重卡归并采用并行计算的可行性和改造方式,其中重点分析了不同改造方式的优劣并对相关技术问题进行了介绍;最后对并行程序加速比和运行结果进行了说明。
  • 钛铝金属间化合物中位错相互作用的原子尺度模拟
  • 本文对钛铝金属间化合物中的位错偶湮灭和位错反应进行原子尺度模拟研究。结果显示,位错偶并未发生完全的湮灭,而是转变为依赖于位错偶高度和温度的多种稳定构型,低温下形成空腔、垂直和倾斜等构型,高温下形成空位团簇等复杂构型;位错的直接相互作用可以产生高浓度的、多种形式的空位,自间隙原子和层错偶极子等缺陷。这些位错相互作用的产物可能成为运动位错的障碍,或者与位错发生反应,从而对后续塑性变形产生重要影响。
  • 基于GPU加速遗传算法的Halo轨道生成方法
  • 基于统一计算设备架构构建的图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)众多运算颗粒,可用于遗传算法个体业务函数的并行调用以起到加速遗传算法的作用。本文重点研究GPU加速遗传算法的程序实现,并针对低配置GPU不支持双精度浮点运算的不足,通过扩展字节等方式构造出双浮点精度的改良算法。随后将改进后的遗传算法用于研究Halo轨道的生成问题,克服传统算法对6×6维状态转移矩阵等先决条件的需求。优化结果表明GPU加速性能和双浮点精度改进设计等效果良好。
  • NWCHEM软件在生物体系中的应用
  • 生物体系结构和功能比较复杂,对其进行简单的振动柔性分析,研究构象变化以及原子分子之间相互作用势的精确度问题等都非常费时费力。我们可以将研究体系分割成合适的小片段后,使用量子化学程序进行精确计算,再采用MFCC结合REMD技术来研究生物体系精确作用问题。本文使用NWCHEM软件计算不同规模大小的“多肽”体系在深腾7000的不同架构节点上随处理器核数的加速效率,以确定大生物体系分割研究片段的大小和计算采取的处理器核数,并以此分析NWCHEM软件在生物体系研究中的适用性。
  • 基于GPU的超级计算系统在ADS散裂靶设计中的应用
  • 从长期发展来看,核电作为一种清洁、高效的新型能源,是中国调整能源结构、缓解常规能源供应压力和减少温室气体排放的必然选择。然而,发展核电的安全性问题以及核废料处理问题是当前世界范围内研究的前沿问题。ADS,即加速器驱动的次临界系统,它能够有效嬗变核废料。本文介绍了利用GPU超算平台来实现ADS项目的相关设计模拟工作,目前自行开发的GPU程序在初步的应用中已经达到了较为满意的加速比。
  • 水平分辨率对WRF模式的影响研究——以黑河流域WRF模拟为例
  • 水平空间分辨率对于模式模拟影响的验证一直是大气模型重要的研究内容,提高分辨率能够细致描述地形、下垫面状况等区域特征.准确的下垫面信息对于区域大气模拟的精度具有显著的影响。本文对区域大气模型Weather Research and ForecastingModel(WRF)在黑河流域进行5km和1km的对比试验,检验水平分辨率对WRF模拟精度的影响。通过与黑河综合遥感联合试验中7个站点观测数据的比较,以平均误差、均方根误差和相关系数为指标,分析了WRF模式下垫面替换前后近地表气象要素的模拟精度。结果表明:1)水平分辨率为1km的WRF模式模拟的近地表气象要素刻画得比5km的WRF模式模拟更加精细,更加符合近地表下垫面的变化特征;2)采用1km水平分辨率,黑河综合遥感联合试验(Watershed Allied Telemetry Experimental Research,以下简称:WATER)站点所在的格点的高程信息更加准确;3)采用1km水平分辨率,WRF模式模拟的近地表气压与观测值的误差比5km的WRF模拟值的误差减少很多,尤其是在黑河流域上游区域。
  • 海洋1.5层约化重力准地转模式的并行化
  • 并行计算技术是高性能并行计算系统中的一个研究热点,本文首先介绍了并行计算的基本概况,并将基于MPI的并行计算技术引入到海洋1.5层约化重力准地转模式并行化的研究中,然后详细介绍了准地转模式的并行方案和实现过程,并通过数值试验证明了并行后的计算效果有显著提高。
  • 基于GPU超级计算系统的天文科学应用
  • 天文学主要通过观测来收集天体的各种信息。现代天文学已经成为计算密集型学科,无论是海量观测数据处理,还是理论模型计算和数值模拟,都需要强大的计算能力支撑。GPU高性能、并行的通用计算架构的出现使得改变这种情况成为现实。本文将介绍中国科学院紫金山天文台基于GPU超级计算系统开发的图像处理与分析、数值模拟方法,及其在移动天体目标提取、CCD图像数据处理、暗物质探测以及过渡盘能量分布、行星吸积、物理光学并行软件等方面取得的应用成果。
  • OpenMP在悬架实时动力学中的应用
  • 悬架动力学模型中应用的串行算法满足不了车辆实时性的要求,本文延续原有的动力学模型,尝试了一种并行算法(OpenMP),将之应用于悬架动力学,并改写了悬架动力学程序,经模拟结果验证,实时性得到了很大的提高。
  • “中国科学院超级计算发展指数”发布
  • 2011年11月7日,在第一届中国科学院超级计算应用大会上,中国科学院超级计:算总中心主任迟学斌研究员代表中国科学院发布了“中国科学院超级计算发展指数”。新华网、科学网、
  • 第二届中国科研信息化发展研讨会
  • 科研信息化是充分利用信息技术、促进科技资源交流、汇集与共享、变革科研组织与活动模式、推动科技转型的一个重要手段。可以说,科研信息化正在引发21世纪科学与工程的变革。
  • 《科研信息化技术与应用》征稿启事
  • 《科研信息化技术与应用》是中国科学院计算机网络信息中心、科学出版社共同主办的一份综合性、学术性刊物,旨在反映一前世界范嘲内科研信息化技术与应用的最新发展现状,
  • 卷首语
    [e-Science技术]
    科学计算网格环境下性能分析工具的设计与实现(张拓宇[1,2] 肖海力[1] 迟学斌[1])
    不同层次MPI并行程序容错的比较(赵毅 曹宗雁 朱鹏 迟学斌)
    基于GPU集群的科学计算可视化平台的性能测试与分析(张亚南[1,2] 田东[1] 阚圣哲[1] 单桂华[1])
    LSSC-III集群的作业调度与系统管理(钱莹[1,2] 崔涛[1,2])
    基于批量作业提交的网格门户的设计与实现(刘阳[1,2] 曹荣强[1] 肖海力[1] 迟学斌[1])
    超级计算集群的安全防护(牛铁 朱鹏 曹宗雁 刘飞)
    高性能计算集群运行时环境的配置优化(曹宗雁)
    应用运行特征的快速分析方法(李津宇[1] 陈健[1,2])
    [e-Science应用]
    服务于微生物群落研究的高性能元基组数据分析平台(苏晓泉 徐健 宁康)
    数据流软件Flobus在地震勘探资料处理中的应用(邓笋根 迟学斌 刘芳 聂宁明 王彦棢)
    应用并行计算解决指纹重卡计算瓶颈(吴春生[1,2] 迟学斌[2] 冯才刚[1] 王彦桐[2])
    钛铝金属间化合物中位错相互作用的原子尺度模拟(王皞 徐东生 杨锐)
    基于GPU加速遗传算法的Halo轨道生成方法(徐明 王金龙 周楠 徐世杰)
    NWCHEM软件在生物体系中的应用(张宝花[1] 李国辉[2] 魏帆[1] 刘倩[1] 金钟[1] 迟学斌[1])
    基于GPU的超级计算系统在ADS散裂靶设计中的应用(齐记 田园 张智磊 许建亚)
    水平分辨率对WRF模式的影响研究——以黑河流域WRF模拟为例(潘小多 李新)
    海洋1.5层约化重力准地转模式的并行化(赵增芳[1] 王铮[1] 张平[1] 王彦棢[2])
    基于GPU超级计算系统的天文科学应用(郑裕民 高娜 刘梁)
    OpenMP在悬架实时动力学中的应用(叶显锋[1,2,3] 迟学斌[1] 邱君[3] 李强[1,2])
    [资讯观察]
    “中国科学院超级计算发展指数”发布(陆忠华)

    第二届中国科研信息化发展研讨会
    《科研信息化技术与应用》征稿启事
    《科研信息化技术与应用:中英文》封面

    关于我们 | 网站声明 | 合作伙伴 | 联系方式
    金月芽期刊网 2017 电脑版 京ICP备13008804号-2