高性能科学计算研究项目简介

         科学计算是伴随着电子计算机的出现而迅速发展并获得广泛应用的
     新兴交叉学科，是数学及计算机应用于高科技领域的必不可少的纽带和
     工具。高性能计算机的研制水平和实际应用水平是显示国家高性能计算
     能力的两个方面。在国民经济和国家安全的尖端科技领域，充分发挥我
     国高性能计算机的使用效率是我国科技发展面临的一个急待解决的重大
     问题。
         当前科学计算研究面临两个重大问题：其一，科学计算所需要解决
     的问题越来越复杂，越来越接近实际模型，越来越细致，迫切需要新的
     高性能计算方法；其二，现有的大规模并行计算程序效率低下，通常在
     浮点峰值性能的 6％以下，且研制周期长，关键的并行实现技术急待突
     破。“高性能科学计算研究”项目所要解决的关键科学问题在于创造能
     够发挥高性能计算机巨大效率的计算方法及其实现技术，解决国家在环
     境、材料、信息技术和国防建设等战略需求的重大科学计算问题，提高
     我国高性能计算机的实际应用水平。
         “高性能科学计算研究”项目的总体目标包括二个方面。在科学计
     算的共性问题研究方面，项目将在基于后验误差估计的并行自适应有限
     元方法和复杂流动问题的并行自适应移动网格方法研究中形成既有算法
     理论、又有程序实现、且有具体应用的完整的创新体系。
         在应用目标研究方面，项目将完成千万自由度的完整气候模式的研
     制；进行千万自由度三维多介质大变形高温高压流体力学数值模拟；建
     立能够处理几百上千个原子的实空间第一原理计算方法，以计算方法为
     基础，在原子和纳米尺度上通过结构设计实现量子调控；建立非周期
     （随机）结构的、适用于材料服役行为分析的、从纳米、介观到宏观多
     个尺度的多物理多尺度耦合模型和计算方法。