
【计】 large scientific code
big; great; large
【医】 macro-; magnum; makro-; megalo-
model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type
science
【医】 science
【化】 computation program
在汉英词典框架下,"大型科学计算程序"对应的标准英文翻译为"large-scale scientific computing programs"。该术语指专为处理复杂数学建模、数值分析及海量数据集而设计的计算机应用程序系统,其核心特征体现在三个维度:
规模特征
程序架构需适配超算中心或分布式计算集群,通常包含百万行以上代码量,涉及并行计算框架(如MPI、OpenMP)和异构计算资源调度(参考美国能源部HPC系统设计规范)。
学科交叉性
涵盖计算流体力学、量子化学模拟、天体物理建模等领域,例如中国科学院超级计算中心部署的CAS-SC系列程序包,可实现纳米材料特性模拟与气候模式预测。
算法复杂度
包含稀疏矩阵求解器(Sparse Solver)、快速傅里叶变换(FFT)等核心算法模块,美国NIST数值分析文献库显示这类程序需通过IEEE浮点运算精度验证。
这类程序在核能安全评估(如美国阿贡国家实验室NEAMS套件)和基因组测序(参考Broad Institute生物信息平台)领域具有关键作用,其开发周期通常持续5-10年,需跨学科团队协作完成。
"大型科学计算程序"主要指用于解决复杂科学问题的计算机程序,通常具有以下特点:
处理对象复杂 需要解决如天体物理模拟、量子力学计算、气候建模等涉及海量数据和复杂方程的问题。这类程序往往需要调用矩阵运算、微分方程求解等高级数学工具。
对硬件要求高 通常运行在超级计算机或高性能计算集群上,例如提到的巨型计算机每秒可执行数亿条指令,其并行计算能力是支撑这类程序的基础。
功能模块化设计 包含数值计算库(如线性代数运算)、数据存储管理模块和可视化接口。科学计算器的编程功能(如自定义函数、控制流程)可视为这类程序的微型实现模板。
跨学科应用 涉及物理、化学、工程、生物等多个领域,例如:
这类程序往往需要多学科专家协作开发,代码规模可达数百万行。当前最先进的超级计算机(如Frontier)的峰值性能已突破每秒百亿亿次浮点运算,为大型科学计算提供了硬件基础。
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