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高性能并行计算的发展历程

计算机科学 2024年第1期51卷 1-3页

作者：陈国良深圳大学

并行计算是相对于串行计算而言的,它是将一个计算任务分解成若干相对独立的子任务,然后用若干个处理器对其并行求解。使用并行计算最直接的目的就是提高问题的求解速度以快速完成原问题的解。非数值计算是相对数值计算而言的,它研究的... 详细信息

并行计算是相对于串行计算而言的,它是将一个计算任务分解成若干相对独立的子任务,然后用若干个处理器对其并行求解。使用并行计算最直接的目的就是提高问题的求解速度以快速完成原问题的解。非数值计算是相对数值计算而言的,它研究的是如何将计算科学中一些不能直接使用数学函数解决的问题并行求解。90年代开始,我带领团队系统地开展了此方面的研究,首先是奠定了所需的理论基础,并逐渐形成了完善的学科体系和应用示范。在此过程中,我们还积极倡导交叉学科研究,及时关注学科前沿技术,并且坚持学术研究要服务于国民经济主战场。在整个研究过程中,我们一方面积极开展国际学术交流,创办国际学术会议和专业期刊;另一方面坚持自力更生,研制自主可控的国产高性能计算机,创建科教平台为普及中国高性能计算机教育服务。

关键词：并行计算高性能计算国产计算机学科体系

CMIP6模式对热带大气季节内振荡东传速度的模拟

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大气科学 2024年第2期48卷 704-714页

作者：赵维佳陈国森南京信息工程大学大气科学学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估省部共建协同创新中心南京210044

成功预测热带大气季节内振荡(MJO)能够有效改进延伸期预报。但是目前对MJO的数值模拟仍具有一定的难度,其中一个主要挑战就是能否合理地模拟出MJO的传播速度。本文研究了CMIP6模式对MJO传播速度的模拟,并揭示了影响模式中MJO传播速度的... 详细信息

成功预测热带大气季节内振荡(MJO)能够有效改进延伸期预报。但是目前对MJO的数值模拟仍具有一定的难度,其中一个主要挑战就是能否合理地模拟出MJO的传播速度。本文研究了CMIP6模式对MJO传播速度的模拟,并揭示了影响模式中MJO传播速度的因子。结果表明大部分CMIP6模式能够模拟出MJO在印度—太平洋暖池区域的传播特征,但对其平均传播速度的模拟存在显著的模式间差异。MJO的Kelvin波响应和Rossby波响应强度是影响模式中MJO传播速度的主要环流因子,强的Kelvin波响应有利于MJO加速东传,但强的Rossby波响应不利于MJO向东传播。模式间背景场海表温度(SST)的差异是导致Kelvin波响应差异的主要原因。MJO东传更快的模式在赤道太平洋中部和西北太平洋具有更高的SST。赤道太平洋中部偏暖主要以两种方式影响MJO的东传速度:第一,通过增加暖池的水平尺度,从而扩展MJO水平尺度,进而加强Kelvin波响应使得MJO东传加快;第二,通过增强该区域的水汽含量,减弱西太平洋纬向水汽梯度,导致纬向水汽平流增强,从而加速MJO东传。与前人研究不同,本研究发现西北太平洋增暖有助于加速模式中MJO的向东传播。西北太平洋增暖导致海温分布关于赤道更加对称,能够通过增强海洋性大陆北侧的水汽,使得背景场水汽分布关于赤道更加对称,从而有利于Kelvin波响应的发展。本研究的结论不仅能够提高我们对MJO传播动力机制的理解,也表明提高模式对背景场的模拟有助于改进对MJO传播特征的模拟。

关键词： MJO 东传速度 Kelvin 波响应背景场因子海温

基于实践理论的高校图书馆阅读推广优化策略研究 ——以扬州大学敬文图书馆为例

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作者：陈国范扬州大学

学位级别：硕士

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基于强化学习方法的伊藤随机系统最优控制

基于强化学习方法的伊藤随机系统最优控制

作者：陈国萃齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着科技的不断发展,工业过程愈发复杂,系统在运行过程中常常受到不确定性、非线性等随机因素的影响。传统的确定性系统已无法满足控制系统的需求,因此需要借助伊藤随机微分方程来描述这类复杂系统。一般情况下,随机干扰采用维纳过程进... 详细信息

随着科技的不断发展,工业过程愈发复杂,系统在运行过程中常常受到不确定性、非线性等随机因素的影响。传统的确定性系统已无法满足控制系统的需求,因此需要借助伊藤随机微分方程来描述这类复杂系统。一般情况下,随机干扰采用维纳过程进行描述,然而还存在一些复杂的跳跃型干扰无法通过维纳过程加以描述,需要引入泊松过程来描述这种跳跃性干扰。在控制理论研究领域,随机系统的最优控制问题是一个重要的研究方向,在金融、化学、物理、生物学等多个领域都有着广泛的应用。不同于其它控制方法,强化学习方法不需要系统的具体知识,而是使用系统的在线状态和输入信息来学习和调整控制策略。因此,基于含有维纳和泊松噪声的随机系统以及含有维纳和泊松噪声的平均场随机系统,在本篇论文中,提出了一种部分无模型和无模型策略迭代方法来解决这两类系统的最优控制问题。下文将对本论文的具体研究内容进行概述:(1)针对含有维纳和泊松噪声的伊藤随机系统的最优控制问题进行了研究。首先,利用伊藤公式求解了系统相关的随机代数黎卡提方程,将最优控制问题转化为随机代数黎卡提方程的求解;其次,提出一种基于隐式迭代算法的部分无模型策略迭代算法,并证明了其收敛性;此外,考虑了泊松强度的影响,并研究了其对系统收敛精度的影响;最后,通过金融模型和数值算例验证了所提出算法的有效性。(2)针对含有维纳和泊松噪声的伊藤随机系统,研究了系统的最优控制问题。鉴于所提出的部分无模型策略迭代算法在迭代过程中还需要依赖系统动力学的部分信息,由此带来了一定的局限性。为此,考虑以上伊藤随机系统,首先,结合强化学习思想提出一种在线迭代算法,该算法基于自适应动态规划方法,在不需要系统动力学信息的前提下就能求解出系统的随机代数黎卡提方程;然后,对所提算法的收敛性进行了证明;最后,考虑了泊松强度和收敛精度之间的关系。(3)针对含有维纳和泊松噪声的平均场随机系统,研究了系统的最优控制问题。首先,求解出系统相应的随机代数黎卡提方程,将方程的形式进行转换;然后,利用无模型的策略迭代算法迭代求解系统相应的随机代数黎卡提方程,并在一定秩的条件下证明了算法的收敛性;最后,通过仿真算例验证了该算法的有效性。

关键词：伊藤随机系统强化学习最优控制平均场

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化学机械抛光中抛光垫的退化行为研究

润滑与密封 2024年

作者：陈宗昱陈国美倪自丰章平陈国华江南大学机械工程学院江苏省微纳增减材制造工程研究中心无锡商业职业技术学院机电技术学院无锡格锐德半导体科技有限公司

为了提高化学机械抛光(CMP)后晶片之间和晶片内部的均匀性，研究了IC-1000聚氨酯垫的退化行为。进行了抛光实验，了解了材料去除率(MRR)和晶片平均粗糙度(Ra)的变化趋势。利用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察抛光垫表面的微观结构。图... 详细信息

为了提高化学机械抛光(CMP)后晶片之间和晶片内部的均匀性，研究了IC-1000聚氨酯垫的退化行为。进行了抛光实验，了解了材料去除率(MRR)和晶片平均粗糙度(Ra)的变化趋势。利用白光干涉仪和扫描电子显微镜观察抛光垫表面的微观结构。图像处理后可以得到抛光垫表面高度的正态分布曲线、表面粗糙度和孔隙率。摩擦磨损试验机用于模拟晶片和抛光垫之间的摩擦行为。结果表明，在连续的CMP过程中(无修整)，抛光20 min后，晶片表面的MRR达到最大值为873.43±65.53 nm/min，Ra达到最小值为 1.13±0.08 nm。衬垫表面微观组织的动态变化大致经历了快速变化期、相对稳定期、性能逐步退化阶段。分析了抛光垫摩擦磨损行为对晶圆加工的影响机理。并对材料去除模型中抛光垫微凸峰变形进行分析，得出微凸峰处于弹塑性变形区间，理论计算与实际情况具有高度一致性。

关键词：化学机械抛光抛光垫摩擦磨损性能退化

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突发网络舆情中用户情感演化成因机制研究

情报科学 2024年

作者：胡媛王智陈国东高薇南昌大学公共与政策管理学院江西省科技创新与中部地区经济社会发展软科学研究基地阜阳职业技术学院图文信息中心

【目的/意义】探索突发舆情事件中的用户情感在网络空间演化规律及其深层的影响因素，以期为网络治理的实践工作提供参考。【方法/过程】本文从用户的情感出发，爬取和清洗微博用户在“上海疫情”期间的相关评论，并通过CNN-BiLSTM融合... 详细信息

【目的/意义】探索突发舆情事件中的用户情感在网络空间演化规律及其深层的影响因素，以期为网络治理的实践工作提供参考。【方法/过程】本文从用户的情感出发，爬取和清洗微博用户在“上海疫情”期间的相关评论，并通过CNN-BiLSTM融合网络模型实现对评论的情感分类。在情感分析结果的基础上，通过LDA主题模型和质性编码实现了对用户正负情感主题的识别和情感演化影响因素的提取，并探究情感演化影响因素的分布特征，以及同舆情规模和用户情感的相关关系。【结果/结论】研究发现，事件、主体、调控、突发和时间5类因素在演化过程中呈现出不同的特点，同时影响舆情规模。因素种类越多，用户讨论越复杂的时期，用户的情感变动越激烈频繁。【创新/局限】研究基于CNN-BiLSTM模型和 “时－-规－-情感”三维演化模型，创新性地探索突发舆情中情感变动层面的影响因素及其作用机理。未来可结合不同事件、更多平台的评论数据，进一步增强研究细粒度和普适性。

关键词：突发网络舆情 CNN-BiLSTM LDA 质性编码情感演化影响因素

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资助育人向美育融合发展型转变的县域探索

人民教育 2024年第10期 67-68页

作者：陈国英重庆市忠县学生资助管理中心

针对中小学生的精确资助育人工作是确保学生基本生活需求和教育权益的关键举措,不仅能够有效缓解经济困难学生的财务压力,还能够激发学生追求知识和实现自我的动力,在提高民生水平、促进教育公平方面发挥着重要作用。2017年,中共教育部... 详细信息

针对中小学生的精确资助育人工作是确保学生基本生活需求和教育权益的关键举措,不仅能够有效缓解经济困难学生的财务压力,还能够激发学生追求知识和实现自我的动力,在提高民生水平、促进教育公平方面发挥着重要作用。2017年,中共教育部党组印发《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》,提出把“扶困”与“扶智”、“扶困”与“扶志”结合起来,建立“四位一体”的发展型资助体系;2020年,教育部等八部门联合印发《关于加快构建高校思想政治工作体系的意见》,要求建设发展型资助体系,加大家庭经济困难学生能力素养培育力度。

关键词：家庭经济困难学生高校思想政治工作资助育人能力素养发展型资助教育公平四位一体基本生活需求

全干法合成锂离子电池用高镍三元单晶颗粒及性能

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Science China Materials 2024年第2期67卷 650-657页

作者：秦理余海峰姜昕陈灵程起林江浩 Shanghai Engineering Research Center of Hierarchical Nanomaterials School of Materials Science and EngineeringEast China University of Science andTechnologyShanghai 200237China Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education School of Chemical EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

单晶型高镍三元层状氧化物凭借高能量密度、长循环寿命和优异的安全性成为新一代锂离子电池理想的正极材料.目前,单晶型高镍三元正极通过“共沉淀+高温锂化”两步制备,不仅工艺繁琐、原材料选择单一,制备过程还会产生大量废水/气.本文... 详细信息

单晶型高镍三元层状氧化物凭借高能量密度、长循环寿命和优异的安全性成为新一代锂离子电池理想的正极材料.目前,单晶型高镍三元正极通过“共沉淀+高温锂化”两步制备,不仅工艺繁琐、原材料选择单一,制备过程还会产生大量废水/气.本文提出了一种新的全干法固相合成策略,实现了单晶型高镍三元正极低成本、无废水绿色制备.在煅烧过程引入锶/钛离子作为烧结助剂,降低烧结温度来缓解锂/氧流失,从而降低锂镍混排并稳定晶格氧.此外,针对固相合成过程锂化动力学缓慢导致表面残碱较高的问题,引入硼化合物与残碱反应,不仅有效提升了界面稳定性,而且形成的离子导体还能够加速锂离子在界面处的迁移.因此,制备的单晶型高镍三元正极在0.1 C电流密度下比容量可达到191.1 mA h g^(-1),以1 C电流密度在软包全电池中循环500次后仍具有90.1%的容量保持率.

关键词： Ni-rich cathodes all-dry solid-phase synthesis structural stability interface modification Li-ion batteries

伯林特美学思想对杜威实用主义哲学的继承与发展

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中南大学学报（社会科学版） 2024年第4期30卷 45-54,201页

作者：陈国雄刘家玉中南大学人文学院湖南长沙410083

阿诺德·伯林特美学思想对杜威哲学的继承与发展,可以从以下三个维度进行把握:首先,伯林特继承了杜威学科反思的精神,将其“改造哲学”的事业延续到了美学中,不仅深入地批判了以“无功利”为特征的传统美学,而且以身体的综合感知重构审... 详细信息

阿诺德·伯林特美学思想对杜威哲学的继承与发展,可以从以下三个维度进行把握:首先,伯林特继承了杜威学科反思的精神,将其“改造哲学”的事业延续到了美学中,不仅深入地批判了以“无功利”为特征的传统美学,而且以身体的综合感知重构审美经验,建构了以身体为中心的审美经验理论,从而赋予审美经验身体化与整体性的特质。其次,伯林特坚持了杜威实用主义以“经验”概念统合主客分裂的思想理路,积极吸收了杜威“经验”概念中的两个突出特征——“能动性”与“情境化”,使之成为丰富其环境审美经验论内涵,增强其合理性的重要特质。最后,伯林特将杜威的“连续性”思想深刻地融贯到自己的审美思考中,连续性这种开放的思维方式促使其思考审美参与理论的连续性内核,并在此基础上试图建构一种兼容并包的普遍性美学。

关键词：杜威实用主义哲学阿诺德·伯林特环境美学审美经验连续性