面向千万亿次计算的可扩展新型有限元算法及大规模并行程序

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91130026
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    田荣
  • 依托单位：
    中国科学院计算技术研究所
  • 学科分类：
    A0813.计算固体力学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

中国超级计算机(天河-1A，曙光星云等)的发展取得了世界瞩目的成绩。但是，在高端软件市场，国产超级计算能力的飞跃与现有CAE软件计算规模局限和进口限制之间的矛盾突出。市场上现有国外CAE软件，由于大多诞生于本世纪7、80年代，以PC为特征的串行时代，原始软件设计中没有、也无法考虑大规模并行的需求。我国世界水准的超级计算机平台、计算技术上的历史性转折以及PC机时代诞生的数值软件架构与未来海量并行需求之间的矛盾，都应该成为我国下一代科学与工程数值模拟软件实现后来居上、跨越发展的契机。本项目面向国产千万亿次超级计算机，开发"面向千万亿次计算的高可扩展'粒子广义有限元方法'及其大规模并行计算程序"。.技术创新点和研究特色为：.(一) 实现有限元计算的前处理、求解、后处理的统一并行化。.(二) 国产千万亿次超级计算机，可扩展新型数值算法与并行软件的跨学科交叉结合。

结项摘要

进展摘要：.（1）面对十亿亿、百亿亿次超级计算机上大型非结构化网格数值模拟的可扩展性挑战，提出以组合网格的思想解决超大规模非结构化网格生成、拉式网格大变形扭曲、并行后处理等遇到的困难和问题。.（2）以解决大型非结构化网格生成和拉式网格极端大变形的高精度计算为目标，提出并发展了背景网格法。.（3）自主开发了基于组合网格的计算机程序，在统一程序框架下实现了背景网格法、局部无网格法、全域无网格法三大类非协调组合网格算法，支持线弹性、大变形、弹塑性计算。.（4）将所发展算法，特别是背景网格法，应用于某核反应堆堆芯复杂工程结构，成功解决了实际复杂大型非结构化网格的生成的困难，最终完成1.2亿自由度规模的结构静力学计算。.（5）在Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering等杂志上发表论文21篇。.（6）培养博士2名，硕士3名，青年研究人员一名。.（7）基于研究成果，项目负责人获得亚太计算力学学会青年学者奖等项学术奖励。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（0）
基于GPU的高性能稀疏矩阵向量乘
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    高性能计算技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王迎瑞;田荣
  • 通讯作者：
    田荣
超级计算面临的挑战及其对未来数值算法设计的可能影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    信息技术快报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田荣
  • 通讯作者：
    田荣
A priori error estimates of a finite element method for distributed flux reconstruction
分布式通量重构有限元法的先验误差估计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Computational Mathematics
  • 影响因子：
    0.9
  • 作者：
    Li Mingxia; Li Jingzhi;毛士鹏
  • 通讯作者：
    毛士鹏
New error estimates of the Morley element for the plate bending problems
板弯曲问题的 Morley 单元的新误差估计
  • DOI：
    10.1016/j.cam.2013.12.024
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Computational and Applied Mathematics
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Mingxia Li;Xiaofei Guan;Shipeng Mao
  • 通讯作者：
    Shipeng Mao
Scalable and mesh-distortion-tolerant FEA on non-conforming assembly mesh
非一致性装配网格上的可扩展且网格变形容忍的有限元分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    田荣
  • 通讯作者：
    田荣

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其他文献

泽泻法呢基焦磷酸合酶原核表达、功能验证及其免疫检测研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    10.3866/pku.whxb201207161
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    物理化学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吕海燕;刘守信;徐超;田荣;王莉
  • 通讯作者：
    王莉
Rap1A DNA甲基化在Hcy促进巨噬细胞增殖中的作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    杨晓玲
同型半胱氨酸通过上调Rap1A表达促进小鼠巨噬细胞增殖及M1极化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国病理生理杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨亚丽;田荣;袁茵;王艳佳;杨晓玲
  • 通讯作者：
    杨晓玲
计划烧除对云南松林土壤微生物及酶活性的影响
  • DOI：
    10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.04.007
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    生态环境学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    田荣;陈奇伯;黎建强;赵雨田;杨关吕;左嫚
  • 通讯作者：
    左嫚

其他文献

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田荣的其他基金

可移动自然协调型局部无网格方法及其三维并行实现
  • 批准号：
    11072241
  • 批准年份：
    2010
  • 资助金额：
    40.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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