Year: 2006
CAM-Net Digest, Vol. 3 (2006), Iss. 24 : p. 5
Abstract
中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究员研发的并行有限元程序自动生成系统V1.0（简称PFEPG）于2006年8月22日取得我国计算机软件著作权登记证书。这是数学院首个软件著作权。
梁国平研究员早在1993年就研制成功有限元程序自动生成系统FEPG，此项成果获得了1995年国家科技进步二等奖。近十年来，他开始带领学生们致力于大规模科学与工程并行计算平台系统的研发工作，最终取得了并行有限元程序自动生成系统（PFEPG）研发的成功。
二十世纪八十年代以来，大规模甚至是超大规模的科学与工程计算在国际和科学研究上所占的比重和地位越来越显著，它的发展水平成为一个国家科研实力乃至综合国力的象征。我国在这一领域也取得了相当长足的进步，曙光、联想等高性能计算机不断推出，应用范围不断扩大。但是由于软件技术的落后和并行软件的复杂，使得并行计算机软件的设计和开发跟不上硬件的发展。并行算法与软件实现已经越来越成为我国高性能计算技术发展的主要瓶颈。
并行有限元程序自动生成系统（PFEPG）突破了这一瓶颈，它采用组件化程序设计方法和软件自动生成技术，由用户输入有限元方法的偏微分方程表达式和算法表达式（包括非线性算法表达式和耦合算法表达式），自动生成基于区域分解算法的所有并行有限元源程序。
由并行有限元程序自动生成系统生成的源程序可以适用于各种科学计算问题，突破了目前 一般通用有限元软件只适用于特定领域和特定问题的局限性。只要用户要解决的问题可以用有限元方法来实现，都可以通过本系统得到并行有限元计算的源程序，包括多场耦合并行有限元计算源程序。
有限元程序自动生成系统正在为各类科学领域，各类国防、经济建设工程提供应用服务。
由本系统生成的并行程序可以运行在各种分布式内存的并行机上，包括曙光2000和3000系列，联想深腾1800系列和6800超大规模并行机，IBM SP2等体系结构的并行计算机。到目前为止，PFEPG已经顺利通过测试，并在以下并行机上运行：
中科院网络中心的联想深腾6800，实测速度每秒4.183万亿次，峰值速度超过每秒5万亿。
中科院数学院的联想深腾1800，512CPU.
上海超级计算中心曙光4000A，世界500强第10名。64位处理器，640个节点，每节点4处理器，10万亿次，利用率80%。
南开大学IBM（南开之星）800CPU,400节点，实测计算能力3.231万亿次每秒，实测效率达68.74%。
山东大学浪潮天梭10000，1024+节点，2046+处理器。
“有限元并行程序自动生成平台”研究项目PC机群。
中科院研究生院地球物理实验室搭建的16节点PC-cluster平台。
武汉大学组建的浪潮服务器机群。
目前，梁国平的有限元软件已在百家以上科研机构、高等院校中使用，用户包括：北京大学、上海交通大学等数十所高校，中国科学院力学研究所等数十个研究所。还有一批企业用户，如大庆采油工程研究院、国家水利电力公司贵阳勘察设计院、黄河水利委员会等。应用领域包括渗流、电磁学、高能物理、传热传质学、固体力学、流体力学、材料科学等众多学科，遍布于石油勘探开发、地质与地球物理、水利工程、航空航天、钢铁工业、交通运输等各领域工程和科学计算。
（数学所供稿）
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Journal Article Details
Publisher Name: Global Science Press
Language: Chinese
DOI: https://doi.org/2006-CAM-17515
CAM-Net Digest, Vol. 3 (2006), Iss. 24 : p. 5
Published online: 2006-01
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