科學工程計算的能力與發展水平是一個國家綜合國力的重要標誌

科學工程計算的能力與發展水平是一個國家綜合國力的重要標誌。

科學工程計算的能力與發展水平是一個國家綜合國力的重要標誌

世界上各發達國家都極其重視這一研究領域,並以大量的資金投入加以支持。例如美國在科學工程計算方面長期處於領先地位,但美國科學界仍不斷向政府呼籲,要充分重視科學計算領域的國際競爭。1993年,美國科學、工程和技術聯邦協調理事會也向國會提交了題為“重大的挑戰項目:高性能計算和通信”議案(HPC&C),其主要內容是研製萬億次超級計算機、建設計算機高速通信網絡和培養開發中的能力和提高工業生產率,確保美國在高科技方面的優勢地位和競爭能力。

科學工程計算的能力與發展水平是一個國家綜合國力的重要標誌

1996年美國能源部又提出了“加速戰略計算創新(ASCI)”計劃,將完全用計算機模擬代替核試驗。應用程序必須達到高分辨、高逼真、三維、全物理、全系統的建模能力。1999年美國提出“世紀的信息技術對美國未來的大膽投資”,即IT2計劃,將科學計算列為重點。

我國在1956年制訂科學規劃時,就已將計算數學列為重點。先後在“七五”到“九五”期間制訂和組織了高科技發展規劃和國家重點基礎研究項目,取得了一批有重大科學意義和應用價值的成果。

科學工程計算的能力與發展水平是一個國家綜合國力的重要標誌

從20世紀50年代開始,我國的計算數學與科學工程計算為原子彈氫彈的研製,人造衛星上天,遠程運載火箭的發射以及在石油勘探、氣象預報、機械製造、水利工程、土木建築、生態環境、生化醫學等許多領域做出了重要貢獻。例如我國獨立於西方始創了有限元方法,該方法特別適用於大型工程計算,它在水壩、橋樑、飛機、船舶的設計,油田開發和核武器研製等方面得到了廣泛應用。

科學工程計算的能力與發展水平是一個國家綜合國力的重要標誌

再如在我國導彈與航天技術研究方面,對飛行器頭部氣動力和燒蝕、飛行控制和結構分析等問題發展了一系列有效算法,較好地解決了計算問題,在技術上滿足了航天事業發展的需要。近年科學計算在大氣海洋環境科學的研究中,應用了辛幾何格式、平方守恆格式及並行計算等技術,其數值模擬的效果獲得了大幅度提高。


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