计算速度

摘要： 在信息量快速增长的今天,人工智能技术以及云计算技术已经被大量地应用在各个领域。大数据技术主要是由数据处理技术以及数据存储技术等组成。然而,随着数据量的逐步增多,传统的数据处理设备已经无法应对数量繁多的数据流以及种类多样的数据信息。因此,为了应对多种多样的数据类型,云计算技术以及人工智能技术应运而生。随着人工智能技术以及云计算技术的逐步发展,其也正在逐步融合。通过将人工智能、大数据以及云计算进行融合,不仅可以有效提升企业的数据信息计算效率,更能为数据信息存储的安全性提供一定的保障。本文就人工智能、大数据以及云计算的融合进行简要论述。

摘要： 我们走进商场超市,购物付款时,收银员都是用计算器或电脑进行计算。计算器已经成为现代人们生活中不可缺少的工具,用计算器来进行计算,提高了计算的正确率和计算速度,给人们的生活带来许多便利。小朋友,你知道世界上最早的计算器吗?

摘要： 针对传统过调制计算量大的问题,结合最小相位误差原则提出了一种120°坐标系下的快速SVPWM过调制算法.首先,针对传统SVPWM算法步骤多和计算冗余的问题,引入120°非正交坐标系,取消了扇区判断,计算速度更快;在此基础上,为了避免傅里叶分析计算保持角和控制角消耗大量计算资源,根据最小相位误差原则通过三相上桥臂的开通时间计算调整参考电压矢量的幅值和相位,并在120°坐标系下推导了算法表达式;最后,给出了过调制区域的统一求解模型并分析了输出电压调制比和谐波畸变率与参考电压矢量幅值的关系.通过实验验证该过调制算法,结果表明,新算法在保留了优秀的谐波抑制效果的同时能明显减少计算量.

摘要： 量子计算机最近“火”了——中国科学家构建的量子计算机“九章”,实现了对玻色采样问题的快速求解,其计算速度比目前最快的超计算机“富岳”快一百亿倍。量子计算机为什么这么厉害?量子计算机是计算机吗?

摘要： 要想提高小学生的基本计算能力,教师应落实好相关计算法则,并做好算理教学工作。为充分掌握不同地区小学生的计算能力水平,并客观评估课程标准达成度,本文对江苏省小学三年级学生的计算能力进行了调查并提出了提升小学生运算能力的策略。

摘要： 土石方量是影响大型土木工程的工程进度和技术经济指标的重要参数.提出了一种基于BIM的精细化土石方量计算方法,以提高计算速度和精度.首先,将大型土木工程的地表面分成若干矩形子域,在每个子域上采用独立的薄板样条插值函数进行曲面拟合;然后,采用规则直角三角形网格对地形曲面进行离散,通过三角形网格的自动加密来提高和控制计算精度;最后,通过开挖面与地形面三角面片的拓扑及几何计算,得到准确的开挖边界位置,从而实现自动放坡并在BIM中生成三维开挖实体,得到精细化的土石方量计算结果.算例分析结果表明,所提出的方法可以自动准确计算大型土木工程的土石方量,提高设计效率和质量.

摘要： 在模拟非稳态风环境时,与建筑领域当前使用的基于有限体积法的大涡模拟(FVM-LES)相比,基于新型流体模拟法-格子玻尔兹曼法的大涡模拟(LBM-LES)算法简单、计算速度更快,受到了研究者的广泛关注.但LBM默认壁面边界条件Bounce-Back的缺陷导致其需要更细密的网格以获得与FVM-LES同等模拟精度.本研究引入壁面函数并开发了新的壁面条件wall-function bounce(WFB)提高LBM-LES的模拟精度.其次使用LBM-LES和FVM-LES对单体高层建筑周边风环境进行非稳态模拟,表明WFB提高了壁面附近的模拟精度,使LBM-LES达到了同等网格FVM-LES的模拟精度.模拟结果同时表明LBM-LES的计算速度与并行计算效率比FVM-LES更高,在大规模城市风环境非稳态模拟中表现出较高潜力.

摘要： 基于遮阳性能指标的遮阳控制模式可满足室内人员的光热需求。为了满足工程应用中计算响应速度及其所需计算空间的要求,对该控制模式中使用的遮阳性能指标(房间太阳辐射得热、人体接受的太阳辐射量、工作面照度和眩光可能性指标(DGP))选用回归分析与人工神经网络方法进行软测量方法研究,并优化了DGP的软测量计算模型。本研究提出的软测量方法对于遮阳性能指标的拟合优度较好,对遮阳性能指标在控制阈值范围内的预测真阳性均在95%以上,满足基于性能指标的遮阳控制的需要;相较于模拟计算,该软测量模型减小了遮阳性能指标计算模型占用的空间,并使其计算速度满足工程应用要求。

摘要： 计算能力是《小学数学新课程标准》在学生发展方面提出的十大核心素养之一。因此在小学数学的学习过程中，计算作为一条主轴贯穿在每个年级的教学之中。更为重要的是计算能力不仅应用于数学学习之中，还广泛应用在生活实践中。

摘要： 快速多极子方法(FMM)是一种求解N体问题的快速高效数值算法,在宇宙学和分子动力学等模拟中具有广泛的应用.申威26010是一款国产众核异构处理器,含260核心(4核组).本文基于申威26010众核架构设计和实现了快速多极子方法,并对核心函数(尤其是最耗时的粒子对相互作用)进行系统优化,包括异步DMA、SIMD向量化、循环展开、内联汇编指令调整等.以粒子对相互作用为例,优化后计算速度相对主核上运行的原始代码提高了约400倍,每个核组上的浮点性能达到250Gflops,即理论峰值性能的32.5％.

摘要： 目前数据拟合处理方法有很多,移动最小二乘法因其更加出色的拟合效果更多的被应用在数据拟合处理中,但是当数据点数较多时,其拟合过程中的矩阵维数随之增加,进而造成矩阵求逆计算量急剧加大,如何提高其计算速度在应用中具有重要意义.本文拟提出一种移动最小二乘法的快速算法即通过基函数的正交化,将拟合过程中的A矩阵变换为对角阵,简化求逆运算,而减少计算量.仿真结果表明:该快速算法提高了移动最小二乘法的拟合速度,而且降低了拟合误差.

摘要： 本文针对广义本征值问题,开发了一款开源的基于ELPA的并行广义本征值求解器GenELPA,实现了自动选择从广义本征值问题到一般本征值问题的转换方法,避免了一些可能发生的问题;然后调用ELPA进行计算,获得了更好的计算速度和并行效率;同时采用了类似ScaLAPACK的接口,更加易于使用.还在由中国科学技术大学量子信息重点实验室开发的第一性原理软件ABACUS中采用了此项技术,获得了超过100％的速度提升.

摘要： 低空扰动引力的计算对弹道导弹主动段轨道的精确确定有重大意义。地球重力场模型方法非常适针对不同模型方法在低空扰动引力计算中的适用问题,该文选取我国某山地区域,分析比较球谐位系数模型法、点质量模型法和Stokes积分法在低空不同高度的扰动引力计算精度及效率;并且分析误差来源和个别改进办法.结果表明:点质量模型计算低空扰动引力精度较高,且速度最快;去奇异点的Stokes积分法可以解决低空积分时数值溢出的问题,但精度较低;球谐位系数模型法原理简单,但计算速度最慢.

摘要： 航天测控中需要避免过于复杂的运算手续,提高计算速度时常常运用一些近似公式.简要论述了近似公式的作用、来源、以及在航天测控中的一些应用情况.对航天测量船实战使用的一种简化的大气折射修正公式和事后使用的精确公式进行了对比分析,结果表明,运用简化的大气折射修正公式处理后的数据在定轨精度上满足要求,同时满足了实时数据处理对计算速度的要求.

摘要： 简要介绍了共轭梯度算法以及相应改进型算法——随机共轭梯度法,该方法继承了随机爬山法全局寻优、共轭梯度法计算速度快以及精度高的特点,数值模拟结果表明随机共轭梯度法适合求解非线性、多极值的最优化问题和地球物理反问题.

摘要： 为提高PPMLR-MHD(Lagrangian version of Piecewise Parabolic Method-Magnetohydrodynamics)数值模拟算法的计算速度,对其进行了并行化及性能调优.对于理想MHD模型,描述了基于拉格朗日坐标的逐段抛物线方法PPMLR数值模拟算法,并用OpenMP、MPI及两者混合并行的方法进行了并行优化,在深腾7000及天河1A系统进行了测试.对于此应用算法,MPI及混合并行的优化效果不如共享内存的OpenMP线程并行优化,OpenMP并行化在深腾7000胖节点可扩展到256线程,加速比为29.3,有较好的并行效果.

摘要： 大地电磁测深法凭借探测频带宽、勘探深度大、观测装置轻便、计算方法成熟等优点在地球物理领域获得广泛的应用.随着计算机硬件及算法的不断发展,对大地电磁资料处理的研究主要集中在以下两个方面:1)由过去的低维解释不断向高维解释发展,即由成熟的一、二维正反演向真三维转变(Avdeeva A et al.,2015);2)将优秀的算法引入在大地电磁的资料处理领域中进行尝试.本文的工作属于后者,即在常规有限元的基础上引入迭代有限元法算法对大地电磁正演计算方法进行改进(杨进,1996),通过与解析解及常规有限元算法的计算结果对比,证实了该方法可有效提高大地电磁的正演精度与速度.

摘要： 大地电磁测深法凭借探测频带宽、勘探深度大、观测装置轻便、计算方法成熟等优点在地球物理领域获得广泛的应用.随着计算机硬件及算法的不断发展,对大地电磁资料处理的研究主要集中在以下两个方面:1)由过去的低维解释不断向高维解释发展,即由成熟的一、二维正反演向真三维转变(Avdeeva A et al.,2015);2)将优秀的算法引入在大地电磁的资料处理领域中进行尝试.本文的工作属于后者,即在常规有限元的基础上引入迭代有限元法算法对大地电磁正演计算方法进行改进(杨进,1996),通过与解析解及常规有限元算法的计算结果对比,证实了该方法可有效提高大地电磁的正演精度与速度.

摘要： 大地电磁测深法凭借探测频带宽、勘探深度大、观测装置轻便、计算方法成熟等优点在地球物理领域获得广泛的应用.随着计算机硬件及算法的不断发展,对大地电磁资料处理的研究主要集中在以下两个方面:1)由过去的低维解释不断向高维解释发展,即由成熟的一、二维正反演向真三维转变(Avdeeva A et al.,2015);2)将优秀的算法引入在大地电磁的资料处理领域中进行尝试.本文的工作属于后者,即在常规有限元的基础上引入迭代有限元法算法对大地电磁正演计算方法进行改进(杨进,1996),通过与解析解及常规有限元算法的计算结果对比,证实了该方法可有效提高大地电磁的正演精度与速度.

摘要： 本发明公开了一种基于MPI和OpenMP混合编程模型并行计算提高计算速度的方法，包括：根据计算节点数目和节点内可用CPU核数确定可调用的MPI进程数和OpenMP线程数；每个进程读入已有子稀疏矩阵A、子初始向量x0、块向量b和最大计算公差Tolerance；每个进程开启多线程编译指令；在各个进程上进行预条件共轭梯度法的循环计算；若计算的误差小于允许值，循环结束，否则继续循环计算；归约各个进程的计算结果，输出问题的解；并行计算时，首先MPI进程启动，对问题进行多进程分解，开始节点间的并行，每个MPI进程被分配到一个计算节点上，进程间使用消息传递交换信息；然后在每个MPI进程中，使用OpenMP制导指令创建一组线程，并分配到计算节点的不同处理器上并行执行。

摘要： 本发明涉及一种提高超导磁储能线圈优化计算速度的方法，给定超导带材总量、绕制而成的线圈总饼数一定，通过使用改进粒子群算法，大大减少了得到最优磁体尺寸的计算时间，在最优尺寸下，可以使得磁体的最大储能密度达到最高。具体是在有限元软件COMSOL中建立相应的超导磁体储能模型，在MATLAB中建立粒子群算法，通过在MATLAB中修改参数即粒子位置值，传入COMSOL中，COMSOL中计算相应的最大储能密度值将其作为适应度函数值输出回MATLAB中，通过改进的粒子群算法快速计算出最优尺寸从而使得磁体的最大储能密度达到最高，最终达到减少优化时间的目的。

摘要： 本发明公开了一种充分发展湍流条件下的大涡模拟计算速度边界条件生成方法，1、向流体计算区域速度边界平面外拉伸网格，得到用于生成速度入口条件的新的流体计算区域；2、改变新计算域周向的几何平整度，促进湍流脉动的生成；3、完成新流体计算区域的空间离散化，网格要求拉伸区域端面上的网格与原始速度入口平面上的网格完全相同；4、将拉伸区域的端面设置为新速度入口，原始的速度入口平面设置为流体内部面，用于监测区域内的流型状况；5、在流体内部面处提取监测的速度分布，按固定频率将监测速度反馈至速度端面，实时更新速度边界值；本发明不引入额外的计算模型，实现过程简单易行，难度较低。

摘要： 本发明提供了一种在嵌入式设备上加速深度卷积网络计算速度的方法，包括：根据嵌入式设备的CPU和GPU的浮点运算速度，分辨出高性能浮点运算设备和低性能浮点运算设备；在进行深度卷积网络计算时，高性能浮点运算设备逐帧获取图像数据进行处理；CPU创建一监控线程，用于持续监控低性能浮点运算设备的负载状态；当监控线程发现低性能浮点运算设备处于低负载或空载状态时，向高性能浮点运算设备发送信号，使高性能浮点运算设备强制结束当前帧图像数据的深度卷积网络计算任务，并开始进行下一帧图像数据的深度卷积网络计算任务；同时，将当前帧图像数据的剩余计算任务交由低性能浮点运算设备继续处理。本发明能够更好地发挥嵌入式设备的计算能力，减少深度卷积网络的计算时间。

摘要： 本发明公开了一种基于MPI和OpenMP混合编程模型并行计算提高计算速度的方法，包括：根据计算节点数目和节点内可用CPU核数确定可调用的MPI进程数和OpenMP线程数；每个进程读入已有子稀疏矩阵A、子初始向量x0、块向量b和最大计算公差Tolerance；每个进程开启多线程编译指令；在各个进程上进行预条件共轭梯度法的循环计算；若计算的误差小于允许值，循环结束，否则继续循环计算；归约各个进程的计算结果，输出问题的解；并行计算时，首先MPI进程启动，对问题进行多进程分解，开始节点间的并行，每个MPI进程被分配到一个计算节点上，进程间使用消息传递交换信息；然后在每个MPI进程中，使用OpenMP制导指令创建一组线程，并分配到计算节点的不同处理器上并行执行。

摘要： 本发明公开了一种提高期权价格计算速度的程序化方法和系统，对于高频程序化交易中提高运算性能、节省计算机计算资源消耗、避免数据积压有重要作用。其技术方案为：从泰勒公式出发，以线性估计条件为判断基准，以经典二叉树定价模型为核心，建立起美式期权高性能定价方法。该方案通过异步计算理论价、低阶希腊字母和高阶希腊字母，实现理论价格的及时更新，是对既有程序化策略交易平台的有益补充。具体而言，是通过引入两个定时器以分别实现异步计算基本参数和扩展希腊字母的目标，由此可以有效提高期权理论价计算性能、降低计算机资源消耗、避免交易平台后台数据积压、克服串行处理带来的延时问题。

摘要： 本发明提供了一种提高神经网络硬件加速器计算速度的方法及系统，包括：通过增加神经网络中任意算子的输入或输出通道数，加快原始神经网络在神经网络硬件加速器上推理速度。本发明通过对卷积算子的输出张量通道数进行合理添加，同时对卷积权重张量的卷积核个数进行添加，实现提高卷积算子的数据单次计算量以提高计算速度。

摘要： 本发明公开的一种提升航天器精密定轨计算速度的数据处理方法，包括以下步骤：步骤1、配置定轨软件参数；步骤2、预先计算地固系到地惯系坐标转换矩阵序列和TDB‑TT时间差序列，并将计算结果序列保存在内存中；步骤3、采用插值的方法获取内存中的预先计算结果。本发明一种提升航天器精密定轨计算速度的数据处理方法，考虑了预先计算地固系到地惯系转换矩阵和TDB‑TT时差等在程序中反复重复计算且耗时的函数，并将计算结果序列保存在内存中，在使用时采用插值的方法减少软件计算的时间消耗。

摘要： 本发明公开了一种用于提高钻井仿真计算速度和准确性的方法，包括：根据待仿真井的历史案例数据及仿真数据，对待仿真井进行针对当前仿真环境下的井下风险预测，确定井下存在风险的井段范围；根据预设的仿真精度，确定钻井仿真计算中的由仿真环境形成的井筒模型所需的第一网格密度，并根据井下风险预测结果，对不同风险井段和不同无风险井段对应的第一网格密度进行调整；根据各井段对应的调整后的第一网格密度下的计算步长，进行钻井仿真计算。本发明实现钻井仿真速度与准确性的同步提升，成本低，更符合实际应用情况。

摘要： 本发明公开了一种用于提高钻井仿真计算速度的系统，包括：主服务器，其用于获取当前仿真计算任务所需的原始数据，根据计算时间需求，确定参与协作的副服务器的数量，而后按照该数量，将当前仿真计算任务进行计算量均等划分处理，得到多个子任务，并将每个子任务分配给相应的副服务器，以及接收并展示各子任务的计算结果；多个参与协作的副服务器，其用于接收完成相应子任务所需的原始数据，执行相应的钻井仿真计算，其中，所有子任务同步并行执行。本发明将钻井仿真计算和演示的等待时间大幅压缩，大幅提高钻井仿真演示速度，为现场工程师和学科专家提供更加及时的决策参考，进一步提高钻井仿真结果对决策支持的时效性。