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随机环境中预测模拟的解决方法
a 美国克利夫兰州立大学机械工程系 b 瑞士洛桑联邦理工学院生物工程研究所生物机器人实验室 c 德国埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学工程学院机器学习和数据分析实验室
GEANT4 模拟中的圆柱形取向μ子发射
本研究提出了一种基于源偏置以及圆柱形几何结构中的离散能谱的源方案，用于在 GEANT4 工具包中模拟 μ 子断层扫描。首先，侧面圆柱表面和顶部圆盘充当围绕断层扫描装置的生成表面。然后，生成的 μ 子被引导至目标体积所在的原点。其次，使用从 CRY μ 子发生器提取的 0 到 8 GeV 之间的 80 箱离散能谱来分配进入的 μ 子的动能。因此，目前的方案称为圆柱定向 μ 子发射 (COME)。这种源方案尤其适用于使用侧面 μ 子探测器来利用水平或类水平 μ 子的情况。
训练辅助、设备、模拟器和模拟 (TADSS)
*任何未包含在此表格中的设备申请必须在培训日期前 90 天提出。完整的培训支持系统 (TSS) – 企业培训辅助工具、设备、模拟器和模拟 (TADSS) 索引和目录位于 TSC。询问 TSC 工作人员了解详情。
异构 CPU/GPU 共同执行 CFD 模拟...
高保真计算流体力学模拟通常与大量计算需求相关，而每一代超级计算机的出现都对计算能力提出了更高的要求。然而，需要进行大量的研究工作才能释放基于日益复杂的架构的前沿系统（目前称为前百亿亿次级系统）的计算能力。在本文中，我们介绍了在计算力学代码 Alya 中实现的方法。我们详细描述了为充分利用不同级别的并行性而实施的并行化策略，以及一种用于有效利用异构 CPU/GPU 架构的新型共执行方法。后者基于具有动态负载平衡机制的多代码共执行方法。已针对使用 NVIDIA Volta V100 GPU 加速的 POWER9 架构上的飞机模拟对所有提出的策略的性能进行了评估。
基于多物理场的减震器子系统仿真
起落架故障是航空业高度关注的问题。根据联邦航空管理局的报告，大多数飞机故障发生在飞机起飞和降落时。一般来说，飞机故障与起落架维护不当和健康监测检查有关。在本项目工作中，选择了三轮起落架减震器系统模型，并使用 AMESim 软件包在多物理域中对其进行了分析。AMESim 代表用于执行工程系统仿真的高级建模环境。该软件包提供了一个 1D 仿真套件，用于对多领域智能系统进行建模和分析，并预测其多学科性能。建模中考虑的各种多物理域包括机械、气动和液压。对这些域的每个子组件进行建模并检查其输出变量。在动态模拟下，绘制了减震器的垂直载荷、支柱位移和效率曲线，以适应各种下沉速度。使用 MATLAB 编程包执行数学函数，借助载荷和位移曲线图来查找减震器的效率。在多物理动态模拟中，绘制了相对于时间的垂直载荷和相对于时间的支柱位移。为了验证目的，这些图与实验图相吻合，并且这些图匹配良好。
使用模拟验证 AFDX 基础设施... - HAL
摘要。直到最近，飞机内部对联网的需求并不强烈。事实上，通信主要是通过电缆和以太网协议处理的。航空电子嵌入式系统的发展和民用飞机中集成功能的数量改变了这种情况。事实上，这些功能意味着交换数据量大幅增加，从而导致功能之间连接数量的大幅增加。在处理这种新复杂性的可用机制中，我们发现了航空电子全双工交换以太网 (AFDX)，这是一种允许模拟源和一个或多个目的地之间的点对点网络的协议。AFDX 的核心思想是虚拟链路 (VL)，用于模拟设备之间的点对点通信。主要挑战之一是表明 VL 上数据包的总传送时间受某个预定义值的限制。这是一个困难的问题，还需要提供 AFDX 网络的正式但相当具有发展性的模型。在本文中，我们建议使用基于组件的设计方法来描述模型的行为。然后，我们提出了一种随机抽象，它不仅可以简化验证过程的复杂性，还可以提供有关协议的定量信息。
使用里德堡原子的量子场论模拟
合作目标 量子计算机有望超越传统计算机的容量，并彻底改变计算的多个方面，尤其是量子系统的模拟。我们开发了使用量子计算机研究强相互作用粒子在碰撞中的演化、引力系统的量子行为以及时空出现的新方法，这些方面超出了传统计算的范围。我们的目标是设计与这些问题相关的通用量子计算机的构建模块，并开发与系统规模合理扩展的算法。
通过马德隆变换进行流体动力学的量子模拟
开发数值方法以在通用量子计算机上有效模拟非线性流体动力学是一项具有挑战性的问题。本文定义了 Madelung 变换的广义，以通过狄拉克方程解决与外部电磁力相互作用的量子相对论带电流体方程。狄拉克方程被离散化为离散时间量子游动，可在通用量子计算机上有效实现。提出了该算法的变体，以在均匀外力的情况下使用当前噪声中间尺度量子 (NISQ) 设备实现模拟。使用该算法对当前 IBM NISQ 上的相对论和非相对论流体动力学冲击进行了高分辨率（高达 N = 2 17 个网格点）数值模拟。本文证明了可以在 NISQ 上模拟流体动力学，并为使用更通用的量子游动和量子自动机模拟其他流体（包括等离子体）打开了大门。
PSFC/JA-22-61 通过...进行流体动力学的量子模拟
开发数值方法以在通用量子计算机上有效模拟非线性流体动力学是一项具有挑战性的问题。在本文中，定义了 Madelung 变换的广义以通过狄拉克方程求解与外部电磁力相互作用的量子相对论带电流体方程。狄拉克方程被离散化为离散时间量子游动 (DTQW)，可在通用量子计算机上有效实现。提出了该算法的一种变体，以在均匀外力的情况下使用当前的噪声中间尺度量子 (NISQ) 设备实现模拟。使用该算法在当前 IBM NISQ 上执行相对论和非相对论流体动力学冲击的高分辨率（高达 N = 2 17 个网格点）数值模拟。这项工作表明可以在 NISQ 上模拟流体动力学，并为使用更一般的量子游动和量子自动机模拟其他流体（包括等离子体）打开了大门。
用于 C++ 化学模拟的后端无关的量子经典框架
该稿件由 UT-Battelle, LLC 根据与美国能源部签订的合同号 DE-AC0500OR22725 撰写。美国政府保留且出版商在接受发表该文章时承认美国政府保留非独占的、已付费的、不可撤销的全球许可，以用于美国政府的目的发表或复制该稿件的已发表形式，或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划向公众提供这些联邦资助研究的成果。作者地址：Daniel Claudino，计算机科学和数学，橡树岭国家实验室，1 Bethel Valley Road，橡树岭，田纳西州，美国，claudinodc@ornl.gov；Alexander J. McCaskey，计算机科学和数学，橡树岭国家实验室，1 Bethel Valley Road，橡树岭，田纳西州，美国，mccaskeyaj@ornl.gov； Dmitry I. Lyakh，美国国家计算科学中心，橡树岭国家实验室，1 Bethel Valley Road，橡树岭，田纳西州，美国，liakhdi@ornl.gov。