高性能计算技术在各领域应用研究与实践.docVIP

高功能计算技术在各领域应用研究与实践

TOC\o1-2\h\u2141第1章高功能计算技术概述 4

204681.1高功能计算的发展历程 4

71131.1.1初始阶段：20世纪4050年代，第一代计算机以电子管为主要元件，计算机功能较低，主要用于科学计算和军事领域。 4

70881.1.2发展阶段：20世纪6070年代，集成电路技术的出现推动了计算机功能的提升，高功能计算开始应用于气象、航空航天等领域。 4

205391.1.3成熟阶段：20世纪8090年代，微处理器技术的进步，高功能计算进入个人计算时代，高功能计算机广泛应用于工程计算、生物信息学等领域。 4

149811.1.4现代阶段：21世纪初至今，高功能计算机逐渐向众核、异构计算方向发展，并行计算、分布式计算等技术在各领域得到了广泛应用。 4

137801.2高功能计算的关键技术 4

244661.2.1并行计算：通过将任务分解为多个子任务，在多个处理器上同时执行，以提高计算速度和效率。 4

288731.2.2分布式计算：将计算任务分布到多个计算节点上，通过网络进行协同计算，提高计算资源的利用率和计算能力。 4

116431.2.3众核计算：采用大量核心处理器，提高计算功能，适用于大规模并行计算任务。 4

49451.2.4异构计算：结合不同类型的计算设备（如CPU、GPU、FPGA等），充分发挥各种设备的计算优势，提高计算效率。 4

18491.2.5高速通信技术：为满足高功能计算任务对数据传输速度的要求，采用高速通信技术，如InfiniBand、10G/40G/100G以太网等。 5

40191.3高功能计算在我国的发展现状与趋势 5

31701.3.1政策支持：国家将高功能计算作为战略性技术领域，加大对高功能计算研究的支持力度，推动高功能计算机的国产化进程。 5

194371.3.2技术创新：我国在高功能计算领域不断取得技术突破，如处理器设计、并行算法研究等，为高功能计算机的研制和应用提供了有力支持。 5

175871.3.3应用拓展：高功能计算在我国各领域得到了广泛的应用，如气象预报、地震勘探、生物信息学、材料科学等，为科学研究与工程计算提供了强大的计算能力。 5

275481.3.4产业化发展：高功能计算技术的成熟，我国高功能计算产业逐渐发展壮大，形成了一批具有竞争力的企业和产品。 5

237771.3.5人才培养：我国高校和研究机构加大高功能计算人才培养力度，培养了一批具有国际视野的高功能计算专业人才，为我国高功能计算技术的发展奠定了基础。 5

18947第2章科学研究领域的应用 5

99802.1物理科学中的应用 5

116192.2化学科学中的应用 5

253242.3生命科学中的应用 6

179252.4天文与地球科学中的应用 6

14286第3章工程设计领域的应用 6

242293.1航空航天工程设计 6

197703.2汽车工程设计 6

43813.3建筑工程设计 7

111943.4能源工程设计 7

10627第4章金融领域的应用 7

15304.1金融市场分析与预测 7

294604.1.1高频数据分析与预测 8

226484.1.2复杂金融模型求解 8

178294.2信用风险评估与管理 8

316824.2.1大规模信用评分模型 8

80504.2.2信用风险传染模型 8

259804.3量化交易与算法交易 8

139504.3.1高频交易 8

304084.3.2机器学习与量化策略 9

15114.4金融风险管理 9

273374.4.1市场风险计量与管理 9

160824.4.2信用风险缓释 9

20052第5章医疗健康领域的应用 9

4895.1医学影像处理与分析 9

291945.1.1影像重建技术 9

116385.1.2影像分割技术 9

47255.1.3影像识别与分类 9

116795.2基因组学与生物信息学 10

35515.2.1基因组测序与分析 10

264565.2.2蛋白质结构预测 10

322445.2.3系统生物学 10

235505.3临床决策支持系统 10

316055.3.1电子病历分析与挖掘 10

211835.3.2个性化治疗方案推荐 10

175425.3.3临床路