超级军网全三维核武器数值模拟需要百亿亿次级 (10的18次方)的系 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 13:46:17
<br /><br />浅谈高性能计算机在军事领域的应用
1)核工业领域
全球禁止核试验条约的签署， 大大加速了美 俄等核大围利用超级计算机进行核模拟的进程 。
核武器制造 、核武库及核电厂的管理 、核废料的 处理等均需要大量模拟计算。美 国能源部 的相关
实验室几乎囊括 了世界顶尖性能的超级计算机 ， 其总计算能力已达数百万亿次。在核武器模拟应
用中，高分辨率的j维模拟计算是典型能力计 算问题。对二维半的核武器数值模拟的计算能力需求 ，目前需要百万亿次级的超级计算机系统 ，10年内需要千万亿次级的系统 ， 未来全三维模拟 则需要百亿亿次级 ( 1 0 的18次方 )的系统。
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用中，高分辨率的j维模拟计算是典型能力计 算问题。对二维半的核武器数值模拟的计算能力需求 ，目前需要百万亿次级的超级计算机系统 ，10年内需要千万亿次级的系统 ， 未来全三维模拟 则需要百亿亿次级 ( 1 0 的18次方 )的系统。
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1)核工业领域
全球禁止核试验条约的签署， 大大加速了美 俄等核大围利用超级计算机进行核模拟的进程 。
核武器制造 、核武库及核电厂的管理 、核废料的 处理等均需要大量模拟计算。美 国能源部 的相关
实验室几乎囊括 了世界顶尖性能的超级计算机 ， 其总计算能力已达数百万亿次。在核武器模拟应
用中，高分辨率的j维模拟计算是典型能力计 算问题。对二维半的核武器数值模拟的计算能力需求 ，目前需要百万亿次级的超级计算机系统 ，10年内需要千万亿次级的系统 ， 未来全三维模拟 则需要百亿亿次级 ( 1 0 的18次方 )的系统。
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是现在现在千万亿次超算的1000倍左右
( 2)军事气象领域
气象科学是一种实验性科学 ，由于无法再现“ 真实大气” ，只能以 “ 模拟大气”替代。因此 ，
数值模拟就成了大气科学的重要实验手段 ，而数值模拟又离不开高性能计算机的支持。要提高气
象预报 的准确性必 须缩小 计算 网格 ( 提高分 辨率 ) ， 并使物理过程尽量复杂化， 这均会导致计算
量呈几何级数增加 ：所以为达到定时 、定点 、定 量的高精度预报 ， 再大的计算机都有其用武之地。
随着国防建设的发展 ，对气象 、气候及环境 的预测水平提出了新的要求。在未来的几年 ，军
事气象领域除将 已有的 “ 集合 数值预报系统”和 “ 中尺度数值预报系统”在分辨率及规模 上进一
步提高外 ，还将 向地球环境科学拓展 ，气候 预报 需做百年至千年的模拟 ，要对大气圈 、海洋 、陆
面、冰川等各种分量过程进行模拟 ，高度逐渐从 对流层向平流层 、电离层拓展 ，预计需要百万至
千万亿量级的计算平台。
( 2)军事气象领域
气象科学是一种实验性科学 ，由于无法再现“ 真实大气” ，只能以 “ 模拟大气”替代。因此 ，
数值模拟就成了大气科学的重要实验手段 ，而数值模拟又离不开高性能计算机的支持。要提高气
象预报 的准确性必 须缩小 计算 网格 ( 提高分 辨率 ) ， 并使物理过程尽量复杂化， 这均会导致计算
量呈几何级数增加 ：所以为达到定时 、定点 、定 量的高精度预报 ， 再大的计算机都有其用武之地。
随着国防建设的发展 ，对气象 、气候及环境 的预测水平提出了新的要求。在未来的几年 ，军
事气象领域除将 已有的 “ 集合 数值预报系统”和 “ 中尺度数值预报系统”在分辨率及规模 上进一
步提高外 ，还将 向地球环境科学拓展 ，气候 预报 需做百年至千年的模拟 ，要对大气圈 、海洋 、陆
面、冰川等各种分量过程进行模拟 ，高度逐渐从 对流层向平流层 、电离层拓展 ，预计需要百万至
千万亿量级的计算平台。
(3)尖端武器系统研制
尖端武器系统研制对高性能计算机也有很大 的应用需求，例如对各种武器飞行姿态攻角下的
空气动力学特征实施大规模科学计算 ；对 “ 杀手 锏”导弹武器跨越飞行 3 0到 9 0公里的高空稀薄
气体复杂绕流问题实施大规模并行计算研究等。 上述 “ 顶尖级”研究项 目的开展 ，一方面有着其
重要的学术意义，另一方面其研究结果将直接应 用于国防尖端武器的工程设计与制造中，其计算
量最终将达到千万亿次级
尖端武器系统研制对高性能计算机也有很大 的应用需求，例如对各种武器飞行姿态攻角下的
空气动力学特征实施大规模科学计算 ；对 “ 杀手 锏”导弹武器跨越飞行 3 0到 9 0公里的高空稀薄
气体复杂绕流问题实施大规模并行计算研究等。 上述 “ 顶尖级”研究项 目的开展 ，一方面有着其
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量最终将达到千万亿次级
(4)永无止境的情报领域
情报领域一向被认为是高性能计算机 的传统 应用领域，目前其应用范围也随着计算机的日益 普及而迅速扩大，如数据挖掘 、海量数据智能处 理和高效信息检索等领域，均需要运算能力极强 的高性能计算机 。从某种意义上甚至可以说 ，现 代情报工作离开高性能计算机将会寸步难行。
另外，随着空间技术的发展，空间信号量呈 指数增长，要从大量空间信号中获取情报，就必 须对多谱段的信号和图像进行分析，以更快的速 度 、更高的精度对更多的传感数据进行处理 。这 一切都意味着情报工作对高性能计算机的性能要 求是无止境 的。
情报领域一向被认为是高性能计算机 的传统 应用领域，目前其应用范围也随着计算机的日益 普及而迅速扩大，如数据挖掘 、海量数据智能处 理和高效信息检索等领域，均需要运算能力极强 的高性能计算机 。从某种意义上甚至可以说 ，现 代情报工作离开高性能计算机将会寸步难行。
另外，随着空间技术的发展，空间信号量呈 指数增长，要从大量空间信号中获取情报，就必 须对多谱段的信号和图像进行分析，以更快的速 度 、更高的精度对更多的传感数据进行处理 。这 一切都意味着情报工作对高性能计算机的性能要 求是无止境 的。
这个需要基础理论的突破和算法的改进，估计和计算机性能提高关系不大。
这个需要基础理论的突破和算法的改进，估计和计算机性能提高关系不大。
===量子计算？
===量子计算？
不过3个数量级而已，就算有什么困难，20年内也绝对能实现（这已经给的很宽裕了）。坛子上的大多数人还是有机会目睹它的照片的。
hswz 发表于 2009-8-12 17:22 
不是计算机方面.而是核试验和天气模拟建摸的数学物理理论基础要有突破,以现有的动力天气学理论,基本上是到头了.
不是计算机方面.而是核试验和天气模拟建摸的数学物理理论基础要有突破,以现有的动力天气学理论,基本上是到头了.
hswz 发表于 2009-8-12 17:22
数学模型和算法优化!!!!!
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好的模型能够提高的计算效率提升是指数级的
终于碰到几个内行点的人了。
全体中国网民的计算机组成分布式系统会获得巨大的计算能力
8# miaomiaomiao
如果功耗也提高三个数量级的话，就不是什么小事了。希望人们能在功耗的降低上有长足的进步。
如果功耗也提高三个数量级的话，就不是什么小事了。希望人们能在功耗的降低上有长足的进步。