拟合实验数据的新方程——非整数幂多项式方程

将实验数据拟合成方程在科学研究和工程计算上具有十分重要的作用。目前,拟合实验数据最常用的是整数幂多项式f(x)=c_0+c_1x+c_2x~2+…+c_nx~n,但是用此多项式拟合各类数据时有时误差较大。本文提出一个新方程,即双系列非整数幂多项式g(x)=c_0+c_1x~0+…+c_kx~(ka)+c_(k+1)x~[(k+1)b]+…+c_nx~(nb),式中a,b为参数,c_i(i=0,1,2,…,n)为待定系数。在拟合各类实验数据时,新方程总是优于整数幂多项式

基于小波包能量的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别方法

针对目前煤矿瓦斯和煤尘爆炸监测漏报率和误报率高，难以满足瓦斯和煤尘爆炸事故应急救援需求的问题，提出了一种基于小波包能量的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别方法。在煤矿井下重点监测区域安装矿用拾音器，实时采集煤矿井下设备工作声音及环境音等；通过小波包分解提取声音的小波包能量占比，构成表征声音信号的特征向量；将特征向量输入BP神经网络中，训练得到煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别模型；提取待测声音信号的小波包能量占比，并构成特征向量输入模型中,识别待测声音信号的类型。根据特征向量和输出结果要求，建立了输入层、隐含层和输出层节点数分别为8，8，1的BP神经网络用于识别模型的训练；通过分析煤矿井下声音信号小波包分解结果，确立了采用Haar小波函数，选择小波包分解层数为3。实验结果表明：瓦斯和煤尘爆炸声音通过小波包分解后的能量占比与其他声音差异明显，且不同时长的同一声音信号的小波包能量占比分布稳定，因此小波包能量占比可有效表征声音信号特征，且具有较强的鲁棒性；BP神经网络训练速度快，仅需较少的训练迭代次数就能达到期望误差，且在煤矿井下众多干扰声音信号存在的情况下识别准确率达95%，与极限学习机模型、支持向量机模型相比，BP神经网络识别效果最优

hpcc diagnostic test and results analysis on ibm bladecenter cluster

在IBMJS21 Blade Center上进行2次HPCC测试,介绍HPCC的结果分析方法,并采用分层模型AHPCC对HPCC的测试结果进行分析。其目的是通过在高性能机群上执行HPCC测试说明HPCC测试对机群系统的评价和诊断能力。实验发现,在之前的HPL测试结果一直不理想并且无法更进一步发现和解决问题的情况下,采用HPCC测试能够较好地评价系统和诊断系统问题。通过分层模型的评价,能够得到更多关于目标系统的性能参数和发现可能的性能瓶颈,为系统设计及构建积累有价值的经验

基于GPU的非标记定量软件QuantWiz并行化实现

QuantWiz是一款基于质谱的非标记定量软件，很好地应用于定量蛋白质组学。随着实验数据的日益增大，使得定量的计算量巨大，耗费时间长。GPU以几百GFlops甚至上TFlops的运算能力，为定量蛋白质组学这样的计算密集型应用提供了良好的加速方案。本文对QuantWiz软件做了深入的研究与分析，找到了软件性能的热点模块所在，提出了该软件在GPU上的加速方案——GPU-QuantWiz，并进行了实现。性能测试显示，在Tesla C1060上，该方案的平均加速比达到了9.66倍，得到了良好的加速效果。同时，该方案还可以扩展到两块及以上的GPU上，具有良好的可扩展性。中国计算机学

parallelization of label-free protein quantification software quantwiz based on gpu

QuantWiz是一款基于质谱的非标记定量软件,可很好地应用于定量蛋白质组学。实验数据的日益增大,使定量的计算量巨大,耗费时间长。GPU以几百GFlops甚至上TFlops的运算能力,为定量蛋白质组学这样的计算密集型应用提供了良好的加速方案。对QuantWiz软件做了深入的研究与分析,找到了软件性能的热点模块所在,提出了该软件在GPU上的加速方案———GPU-QuantWiz,并进行了实现。性能测试显示,在Tesla C1060上,该方案的平均加速比达到9.66倍,得到了良好的加速效果。同时,该方案还可以扩展到两块及以上的GPU上,具有良好的可扩展性。QuantWiz is a label-free quantitative software based on mass spectrometry,well used in quantitative proteomics.The increasing experimental data causes the enormous workload.Having hundreds of GFlops or even TFlops performance,GPU can speed up such compute-intensive quantitative proteomics applications.This article analyzed the software QuantWiz,to find the hotspot module of this software.Then we presented an accelerated program on GPU for this software called GPU-QuantWiz and implemented it under CUDA Framework.Statistical performance results show that the accelerated program can achieve good performance,with 9.66 speedup.Moreover,our algorithm can be exten-ded on two or more GPUs,with a good scalability

OpenBLAS:龙芯3A CPU的高性能BLAS库

BLAS是科学计算中最基础的数学库之一，各CPU厂商都推出了针对各自CPU的优化的BLAS库。龙芯CPU是中科院计算所自主研制的通用CPU，目前已推出了龙芯3号系列。本文介绍了我们发起的基于GotoBLAS 2-1.13 BSD版的开源项目OpenBLAS，针对龙芯3A CPU的优化工作。在BLAS 3级函数的单线程优化上，运用了分块，手工核心汇编，使用龙芯3号128 bits访存指令和预取指令，汇编指令重排等技术。BLAS 3级函数平均性能高于GotoBLAS和ATLAS 75％和17％，其中，双精度函数高于GotoBLAS和ATLAS 103％和36％。在BLAS 3级函数并行化方面，采用数据缓冲区交错布局等技术，减少多线程对共享L2 Cache的争抢。 OpenBLAS BLAS 3级函数的4线程并行加速比达到3.47。 4线程BLAS 3级函数平均性能高于GotoBLAS和ATLAS 69％和34％，其中，双精度函数高于GotoBLAS和ATLAS 89％和55％。中国计算机学

Hybrid Parallel Algorithm of General Sparse Matrix Multiplication*

稀疏矩阵相乘是在科学和工程计算中有广泛应用,是科学计算中的一种常用的基本运算.但也面临着数据量大,非零值分布不规则,负载难均衡,计算结果矩阵的列指数无规则分布等问题.通过矩阵分块、优化数据传输、负载均衡、改良并行快速排序方法来解决上述问题,提高了计算效率.在多线程下计算速度比商业软件Intel MKL(Intel Math Kernel Library)平均提高56%.同时,还通过MPI+OpenMP进行混合并行优化,在共享存储系统上两者有类似的计算速度.Sparse matrix multiplication is widely used in scientific and engineering computations. It is a basic operation in scientific computation, but it faces many difficulties such as large data set, irregular distribution of non-zero values, load unbalancing and irregular distribution of column index of the resulting matrix. This paper optimizes matrix partitioning, data communication, load balancing and parallel sort methods to tackle the above problems. The computing speed of the algorithm improves 56% in average at multithread over commercial software Intel MKL (Intel Math Kernel Library). This paper further develops MPI+OpenMP hybrid parallel algorithm for multiprocess that achieves similar efficiency on shared memory system

自适应FFT软件包的分析

FFT算法在计算机科学中具有广泛的应用，自适应FFT软件包，以其良好的可移植性而备受研究人员和用户的青睐，本文通过对FFTW，UHFFT，SPIRAL这三个不同的自适应FFT软件包详细的分析，分别介绍了这三个软件包的结构和特点。通过对这三个软件包的对比，为用户了解和选择使用自适应FFT软件包提供了借鉴。文章在最后总结了目前自适应FFT软件包的一般方法，为下一步开发自适应FFT软件包提供了思路。中国计算机学

Hyperaccumulation Ability of Pronephrium Simplex to Rare Earth Elements and Corresponding REE Binding Peptides

以单叶新月蕨(PrOnEPHrIuM SIMPlEX,金星蕨科新月蕨属)为研究对象,研究其在自然条件下对稀土元素的超富集能力。其叶片主动富集的稀土含量高达1249.37μg.g-1,是母土的51.8倍、土壤中生物可利用态的650.7倍,且稀土元素分异现象与母土一致。在100μg.Ml-1nd3+胁迫下,单叶新月蕨生长状况良好,且体内nd含量提高,同时结合多肽的表达增加,证明单叶新月蕨具超富集稀土元素的特性;nd结合多肽经酸处理脱掉nd后,HPlC/ESI-IT-MS的结果显示632 dA的肽段是nd在结合多肽中所处的区域。利用细胞分级、HPlC分离纯化、氨基酸组成分析以及分子量和酶解肽段的MAldI-TOf-MS及ESI-IT-MS测定富集过程中起着重要作用的稀土结合多肽,结果显示,稀土结合多肽的分子量为(5.07±0.02)kdA,其中含有-E-T-M-E-,-P-n-l-l-g-E-,-f-V-I-y-E-和-f-V-I-A-的肽段。Pronephrium simplex(P.simplex) was investigated for its hyperaccumulation ability to REEs in the natural environment.The content of REEs in the lamina was up to 1249.37 μg·g-1,which was respectively 51.8 and 650.7 times higher than those in its host soil and bioavailable fractions of the soil.Cultivation results showed that P.simplex could live well under 100 μg·ml-1 Nd stress.Both the contents of Nd and the peptide in the lamina increased along with the increase of Nd3+ concentration in the culture solution while the Ce content decreased compared with that in the natural growing P.simplex,indicating the hyperaccumulating characteristic of P.simplex toward REEs.After Nd disassociated from the Nd-binding peptide,the result of HPLC/ESI-IT-MS showed that a fragment of 632 Da was the Nd binding region in the peptide.Combined the results obtained via the experiments of cellular composition fractionation,HPLC separation and purification and amino acids analysis as well as MALDI-Tof-MS and ESI-IT-MS of the proteolytic peptide fragments,the molecular weight of the REE-binding peptide was(5.07±0.02) KDa,which contained four peptide fragments of-E-T-M-E-,-P-N-L-L-G-E-,-F-V-I-Y-E-and-F-V-I-A-.国家自然科学基金项目(20535020和20775062);高技术研究计划项目(2006AAZ404);基础研究计划项目(2009CB421600)资