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基于我国超级计算机的高性能电磁计算软件及其工业应用

2017/8/11    来源:e-works    作者:e-works整理      
关键字:超级计算机  高性能电磁计算软件  
我们做工业软件仿真,最关键问题是在核心数据库上,未来四年我们承担数据库研制,电磁场计算国内外状况就是这样。

    2017年7月7日,国产工业软件优秀解决方案展示对接会(大连)成功举办,会上,西安电子科技大学教授、国家超级计算济南中心特聘研究员张玉发表了题为《基于我国超级计算机的高性能电磁计算软件及其工业应用》的演讲,本文为演讲内容整理,未经作者本人确认。

    我们国家超级计算机的发展在过去五年取得比较大的成果,超级计算机曾经连续9次占据世界第一,其中天河二号连续6次。我国在高性能计算处于国际先进水平,但是在应用软件上的配套能力还有很大欠缺,如果放到电磁场领域来看,可以突破传统工作站所能集成的范围。从2006到2009年我在美国期间做访问学者,2008年做到1200个核去算电磁场的问题,2009年国内导师把我叫回来了,让我回来做中国的仿真,我就提前回国了,人又很穷,美国老板继续聘用我当顾问三年,获得了这样一些美国研究成果。第三个阶段终于在国内等到机会,2012年我们成功申请到科技部的课题。下一个阶段,我们做工业软件仿真,最关键问题是在核心数据库上,未来四年我们承担数据库研制,电磁场计算国内外状况就是这样。

    矩量法,是电磁场里面经典的方法。这个方法是把电磁场问题转化成矩阵方程。首先复杂大型系统怎样能够把矩阵维数降低,维数降低以后又怎么存下来,以及怎样用超级计算及做直接处理器。飞机机翼的地方是非常平滑的表面,定义函数是线性描述电磁波的变化,由于它是线性的变化,所以网格不能做大。但是,电流变化很缓慢,所以我们设计了一种函数,就是把面片放大。

    第二个方面是矩阵很大。硬盘作为存储资源,长期以来被认为是存储静态资源,实际上硬盘资源可以作为计算而用,所以我们设计了核外算法,把数据存到硬盘上去,关键技术是选取元以及硬盘数据如何参与进来。

    第三个问题是怎么实现超级计算机的CALU分解,我们面临的问题是没有数据库配套。

    第四个问题不可能做试验的预警机,把飞机天线假设在不同高度的影响情况,做流体的人希望天线不要放,做电磁场的人希望放得越高越好,但是实际上这是优化问题。这是澳门大学的课题,天线位置在这里,房子在这里,很多人投诉。澳门的楼非常高,基站到处乱放,市民投诉,政府响应,只能做大学做监测,研究中心配合做了评测电磁场是否有危害。还有一个问题就是街道都存在电磁场,预测街道电磁场分布,是做的试验测量。另外是有限元的问题,比如无机云,这是一个精细化电路把它仿真出来,把天线与电路板装备在一起来仿。

责任编辑:张瑾
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