面向高性能计算平台的计算资源管理

第一篇：面向高性能计算平台的计算资源管理

高性能计算平台的计算资源管理

当前，不断增长的高性能计算需求要求跨越不同物理地址的、不同操作系统的异构计算资源能够同时支持数以百计的用户运行数千个作业。在这种异构分布的计算环境下，管理员很难在这类计算环境中收集准确而详细的使用数据和设置资源优先级，最后导致许多计算资源得不到充分使用，而某些计算资源则被过度使用。同时用户需要面对各类操作系统平台，每年科研人员，工程设计人员不得不花费大量时间去学习不同计算环境的细微差别，而无法将精力集中在他们的核心研究、设计工作。HP可以为这些计算密集型用户（如科学研究，工程分析，金融及娱乐行业等）解决上述问题，通过跟踪统计计算资源的真实利用率，帮助用户进行绩效管理、加强成本控制。

整合计算资源加以充分利用

整合用户所有计算资源（包括CPU、内存、磁盘空间、软件license等），形成一个虚拟的资源池。通过资源分配和载荷管理功能将确保：在贯彻用户资源分配/使用政策的前提下，保证用户作业公平合理地共享计算资源，提高计算资源的利用率和作业吞吐量，同时保障计算资源7x24x365不间断运行。

 简化作业流程，方便终端用户使用

能够让所有异构的计算资源在终端用户面前呈现一个单一的映像，终端用户不需要关心自己的计算任务怎样被运行的，无需了解计算的环境，如硬件、操作系统、存储空间、应用软件分布情况等。仅需要向系统提交作业，作业的运行以及计算结果的返回均由系统来处理，终端用户无需操心自己计算任务之外的工作。用户能够利用通用WEB浏览器使用在任何地方通过局域网、VPN（虚拟专用网络）、互联网访问算资源。通过定制的web portal能够集成用户各类应用软件（包括用户自编软件），系统管理员无需进行客户端安装配置，终端用户通过图形界面就能完成作业递交、文件传输、作业中间结果在线查看、即往作业查询等工作，大大方便了终端用户使用。

第二篇：高性能计算-申报指南

附件1

“高性能计算”重点专项2016

项目申报指南

依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，科技部会同有关部门组织开展了《高性能计算重点专项实施方案》编制工作，在此基础上启动“高性能计算”重点专项2016项目，并发布本指南。

本专项总体目标是：在E级计算机的体系结构，新型处理器结构、高速互连网络、整机基础架构、软件环境、面向应用的协同设计、大规模系统管控与容错等核心技术方面取得突破，依托自主可控技术，研制适应应用需求的E级（百亿亿次左右）高性能计算机系统，使我国高性能计算机的性能在“十三五”末期保持世界领先水平。研发一批重大关键领域/行业的高性能计算应用软件，建立适应不同行业的2—3个高性能计算应用软件中心，构建可持续发展的高性能计算应用生态环境。配合E级计算机和应

用软件研发，探索新型高性能计算服务的可持续发展机制，创新组织管理与运营模式，建立具有世界一流资源能力和服务水平的国家高性能计算环境，在我国科学研究和经济与社会发展中发挥重要作用，并通过国家高性能计算环境所取得的经验，促进我国计算服务业的产生和成长。

本专项围绕E级高性能计算机系统研制、高性能计算应用软件研发、高性能计算环境研发等三个创新链（技术方向）部署20个重点研究任务，专项实施周期为5年，即2016年—2020年。

按照分步实施、重点突出原则，2016年启动项目的主要研究内容包括：E级计算机总体技术及评测技术与系统，高性能应用软件研发与推广应用机制，重大行业高性能数值装置和应用软件，E级高性能应用软件编程框架及应用示范，国家高性能计算环境服务化机制与支撑体系，基于国家高性能计算环境的服务系统等重大共性关键技术与应用示范研究，以及新型高性能互连网络、适应于百亿亿次级计算的可计算物理建模与新型计算方法等基础 — 2 —

前沿研究。2016年在三个技术方向启动10个任务。

针对任务中的研究内容，以项目为单位进行申报。项目设1名项目负责人，项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题设1名课题负责人，每个课题承担单位原则上不超过5个。

1.E级高性能计算机系统研制

1.1 总体技术及评测技术与系统研究（重大共性关键技术类）研究内容：研究提出我国高性能计算机系统发展技术路线图和总体技术方案。研究我国高性能计算技术标准体系和核心标准，推动高性能计算机、高性能计算应用和高性能计算环境的协调均衡发展。研究E级高性能计算机评测方法与技术，发展体现应用特点的基准测试程序集，对E级高性能计算机系统进行全面评测，以评测促进研究工作。

考核指标：完成高性能计算机系统技术路线图和总体技术方案；完成我国高性能计算技术标准体系，制定3个核心标准；提出适应E级高性能计算机评测需求的评测方法，研制基准测试程

序集和评测系统，建立可持续发展的评测环境，完成对E级高性能计算机系统的评测。

支持年限：不超过5年 拟支持项目数：1项

1.2 新型高性能互连网络（基础前沿类）

研究内容：面向百万节点、数千万处理器核规模，开展按需弹性网络设计方法和光互连网络的研究，实现互连网络结构（拓扑和路由）与应用通信特征的最优匹配。主要研究内容包括：

与计算和存储协同的融合网络理论、架构与协议、相应的编程模型和通信模型，网络与国产处理器的融合架构与设计，融合多协议的新型网络设备体系结构。

高性能高密度的光互连网络架构、基于光交换的动态光路可重构网络和路由算法、低功耗设计及光电高密度集成。

应用通信行为分析和建模、面向应用通信特征的高性能互连网络结构设计方法、高阶路由器设计方法、无死锁和可容错路由 — 4 —

算法等。

考核指标：提供原型芯片及原型系统，证明技术有效性。形成网络与应用、计算和存储相互协同的设计新方法，建立和发展新型大规模计算机互连网络理论，为我国在高性能计算领域保持领先优势提供关键保障。

实施年限：不超过3年 拟支持项目数：1—2项

1.3E级计算机关键技术验证系统（重大共性关键技术）研究内容：提出突破制约E级计算系统功耗、性能、可扩展性等技术瓶颈的新思路，基于自主可控核心器件，探索先进的体系结构及关键技术，构建规模性验证系统，验证E级计算机系统的可实现性，为国产E级计算机的研制奠定坚实的技术基础。

研究可实现E级计算机的体系结构、高性能高可扩展的互连通信、能耗管控和高效冷却、高效计算节点、自感知操作系统、编程模型和编译系统、多层次存储、综合容错技术等E级系统关

键技术，采用国产超高性能处理器以及相关系统技术，实现规模性验证系统，并运行基础软件和典型应用，验证E级计算机的可实现性。

考核指标：完成E级系统关键技术验证系统，系统的规模为512个节点，单节点每秒5T—10TFlops双精度浮点计算性能，节点能效每瓦10—20Gflops，互连网络的点对点单向带宽大于200Gbps，MPI延迟小于1.5us，并证明其可实现10万节点以上规模。验证系统配备包括节点操作系统、系统并行操作系统、运行时系统、并行编译系统等在内的系统软件。在系统上部署3个以上能验证系统效能的大规模典型应用。

验证系统的Linpack效率大于60%，HPCG测试、Graph500测试、深度学习类测试的性能达到世界先进水平。基于对所研制的验证系统的测试与模拟，提出E级系统的方案，证明其能效比可以达到30GFlops/W以上，互连、存储系统的性能可以与计算系统匹配。验证系统与E级系统方案将为最终E级机研制团队的 — 6 —

遴选提供依据。鼓励优势单位强强合作，提升核心技术原创水平。所研制的验证系统要落实用户或在国家高性能计算环境安装部署，得到实际使用并得到用户配套资金。

实施年限：不超过2年

支持项目数：拟支持不同技术路线和架构的1～3台系统 2.高性能计算应用软件研发

2.1 适应于百亿亿次级计算的可计算物理建模与新型计算方法（基础前沿类）

研究内容：针对典型应用领域中不适应于E级计算的、我国重大行业应用普遍采用的四类左右的物理模型和计算方法，开展创新的可计算物理建模与计算方法研究，提出适应于E级计算的可计算物理建模和新型计算方法理论，并进行数值模拟典型验证。

考核指标：梳理并凝练形成依赖于E级计算的若干共性基础研究问题，发现制约E级计算的四类左右的物理建模和计算方法瓶颈并提出相应的解决方案，探索建立适应于E级计算的可计算

物理建模和新型计算方法理论。利用所提出的可计算物理建模和新型计算方法，借助于E级计算开展数值模拟研究，获得国际领先的基础研究成果，培养高水平基础研究人才。

实施年限：不超过5年 拟支持项目数：1—2项

2.2 重大行业应用高性能数值装置原型系统研制及应用示范（重大共性关键技术与应用示范类）

研究内容：围绕飞行器设计与优化、全球气候变化等应用领域，基于现有研究基础和自主研发的高性能应用软件，突破其中的多物理、多尺度耦合技术瓶颈，构建高性能数值装置原型系统并进行典型验证，通过十亿亿次量级的高性能数值模拟，获得一批匹配于物理装置的重要的虚拟装置数值模拟成果。

（1）飞行器数值装置原型系统—数值飞行器。研制自主知识产权的空气动力学、结构强度力学分析两套应用软件，研制考虑结构弹性的气动力载荷分析、气动弹性分析以及它们之间的多 — 8 —

物理、多尺度的流—固耦合和多学科精细化综合优化软件系统。研究飞行器气动力学以及飞行器空气动力、飞行力学与结构动力学之间包括载荷传递的流固耦合计算、工程实用多体分离特种计算、飞机升阻力精确计算等高精度高效率计算方法，研究精确的跨音速气动弹性计算方法和十万量级设计变量的流固耦合综合优化算法，研究百万处理器核量级的并行计算技术。通过十亿亿次量级的高性能数值模拟，原型系统可以相对准确地开展大型飞行器总体结构强度分析，模拟气动力学以及气体与飞行器结构固体之间的流固耦合现象，获得一批匹配于飞行器物理装置的重要的虚拟装置数值模拟成果。

（2）全球气候预测与地球环境数值装置原型系统—数值地球系统。研制自主知识产权的大气模式应用软件、海洋模式应用软件、陆面模式应用软件、海冰模式应用软件和多类不同物理化学过程及其相互非线性耦合的大型应用软件系统；研究多个模式的高分辨率数值计算方法、多个模式之间的高精度多物理耦合算

法和百万CPU核量级的并行计算技术。通过十亿亿次量级的高性能数值模拟，原型系统可以相对准确地模拟全球气候变化中典型气候现象和地球环境中典型气候事件的发生，获得一批匹配于地球气候环境变化的重要的虚拟装置数值模拟成果。

考核指标：

（1）数值飞行器原型系统的全机流场数值模拟可实现60万核规模以上并行计算，复杂部件局部流场的高精度高分辨率数值模拟可实现百万核规模以上并行计算，以万核级为基准的并行效率达到30%以上，升力预测精度3%、阻力预测精度5%以内。可进行非线性结构振动与非线性流动耦合模拟，网格规模达到百亿量级，并行规模达到60万核以上，以万核级为基准的并行效率不低于30%，形成非线性气动弹性研究的完整体系，大展弦比飞机变形后升力特性预测精度5%以内，颤振速度预测精度10%以内，达到国际先进水平。多体分离系统模拟网格规模达到数十亿量级，可实现百万规模处理器核并行，以万核级为基准的并行效率不低 — 10 —

于30%，模拟结果与试验趋势一致。气动力和结构载荷分析考虑结构变形影响，实现反向耦合，载荷计算精度在5%。可进行十万设计变量的气动力、气动弹性、载荷和结构等多学科精细模拟优化，以万核级为基准的60万核效率达到30%以上。

（2）数值地球原型系统实现对热带气候系统（包括对赤道辐合带、厄尔尼诺等）较准确的模拟，以解决目前国内外耦合模式中普遍存在的虚假赤道双辐合带以及厄尔尼诺强度及周期失准的问题，提供更为准确的台风数目年际变化预估。实现在统一热力学和动力学理论框架下，以碳、氮、磷循环为重点的生物地球化学过程模型，为陆地生态系统温室气体排放、水体富营养化、气候变化对陆地生态系统的反馈机制等提供量化模拟结果。全球大气模式的网格分辨率小于1/4°，全球海洋模式的水平网格分辨率小于1/12°。性能可扩展至100万核以上，并行效率达到30%，整体模拟速度达到5模拟年/天。有效完成全球超高分辨率100年以上的数值模拟，提供更加合理的东亚地区气候模拟结果并发布。

实施年限：不超过5年

拟支持项目数：1—2项，数值飞行器项目要求产学研结合申报 有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

2.3 重大行业高性能应用软件系统研制及应用示范（共性关键技术与应用示范类）

研究内容：围绕复杂电磁环境、大型流体机械节能优化设计、复杂工程与重大装备设计、海洋环境数值模拟、能源勘探等重大行业应用，研制适应于E级计算的行业共享的应用软件系统并通过典型应用进行示范验证，获得一批具有重要显示度的数值模拟成果。选择以下一种重大行业应用软件系统进行研发。

（1）复杂电磁环境高性能应用软件系统。围绕复杂电磁环境领域重大行业应用在高性能计算电磁学及多物理等方面对E级计算的迫切需求，建立涵盖器件（至纳米尺度）、平台（至数万波长）和区域（至数千平方公里）三个层次的高性能电磁数值模拟 — 12 —

应用软件系统，实现对工程应用中复杂电磁多物理现象的E级数值模拟，相对准确地预测大型舰船及编队、飞行器编队以及新一代无线通信系统中的复杂电磁环境效应，支撑信息化平台及综合电子信息系统的电磁及多物理设计、预测与评估，显著提升它们在复杂电磁环境中的适应能力。

（2）大型流体机械节能优化设计能力型高性能计算应用软件系统。针对压缩机、鼓风机、泵及水轮机、风力机等大型流体机械的设计优化问题，研究多重旋转坐标系下流体机械非定常流动的高效高精度基础并行算法、新型十亿亿次及百亿亿次计算系统上流体并行软件的可扩展性方法、大型流体机械多参数并行优化设计技术等；研制适合于轴流、离心及混流式多级流体机械非定常流动的能力型高性能并行应用软件；通过十亿亿次量级的高性能数值模拟，完成10级以上大型流体机械非定常流动并行计算，设计工况下的流量、压比、效率预测精度在1%以内，调节工况下的预测精度在2%以内，为大型流体机械优化设计与安全

可靠控制提供可靠的计算数据，为开发流体机械大规模、高精度、大规模工程仿真提供有效计算工具。

（3）复杂工程与装备设计工程力学高性能应用软件系统。围绕大型装备制造、大型土木工程、大型水利工程等复杂工程系统的高分辨率数值模拟对E级工程力学计算的迫切需求，研制涵盖静力学分析、模态分析、冲击分析、材料损伤与破坏分析、非连续性分析等的高性能工程力学数值模拟应用软件系统，通过十亿亿次量级的高性能数值模拟，实现国家重大科技专项中复杂工程装备系统的典型力学响应行为分析，实现我国典型大型土木工程和大型水利工程抗重大自然灾害和全生命周期中抗疲劳损伤的力学综合性能评估，获得与实验一致的模拟结果。数值模拟的分辨率和计算规模与国际同类系统相当。

（4）海洋环境高性能数值模拟应用软件。发展我国的浪流耦合理论、区域及近海海洋模式和预报保障服务，研制西太平洋、北印度洋和南海高分辨率、多运动形态耦合的数值预报模式应用 — 14 —

软件，具备日变化和海洋内波分辨能力，远海达到5公里分辨率，近海海域达到1公里分辨能力。研制近海海陆一体（干湿网格）的浪—潮—流—内波—风暴潮耦合的高分辨率数值模式和应用软件，近海达到公里分辨率，近岸达到百米分辨率。

考核指标：选择上述某个重大行业应用，研制成功高性能应用软件系统并进行典型应用示范验证。软件系统部署于国家高性能计算环境的超级计算机，通过高效率的十亿亿次量级及以上规模的数值模拟，获得一批重要的有显示度的数值模拟成果，充分展示高性能计算对国家重要行业自主创新的支撑能力。以万核为基准的并行效率在60万处理器核规模达到30%，数值模拟的分标率和精度达到国际同类软件水平。

实施年限：不超过5年

拟支持项目数：1—3项，要求产学研结合申报

有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

2.4 科学研究高性能应用软件系统研制及应用示范（重大共性关键技术与应用示范类）

研究内容：围绕材料科学、生物医药、科学发现等重大科学研究领域，梳理科学研究对E级高性能计算的典型需求，研制适应于E级计算的科学研究典型应用软件系统并进行应用示范验证，获得一批重要的数值模拟和科学发现成果。选择以下一种应用软件系统进行研发。

（1）材料科学应用软件系统：围绕我国材料科学领域对高通量E级计算的需求，研发自主知识产权的涵盖第一性原理、微观分子动力学和宏观动力学演化的应用软件系统，实现对能源、信息、制造等领域新型材料的创新设计和物性研究的E级数值模拟，获得具有显示度的数值模拟成果。

（2）生物医药应用软件系统：围绕我国个性化医疗发展所需的医药设计和药物筛选等对E级计算的迫切需求，研发涵盖分子动力学和药物筛选数据处理的应用软件系统，实现对个性化药 — 16 —

物设计与筛选全过程的典型E级数值模拟，获得具有显示度的数值模拟成果。

（3）科学发现高性能应用软件系统：围绕我国科学家开展的重大前沿基础研究对E级计算的迫切需求，研发高性能数值模拟应用软件系统，涵盖约4个左右学科方向的基础科学问题，实现对相应典型复杂物理现象的E级数值模拟，获得具有显示度的数值模拟成果。

考核指标：从上述材料科学、生物医药、科学发现等重大基础研究领域中，选择并研制成功1个高性能应用软件系统并进行典型应用示范验证，部署于国家高性能计算环境的超级计算机，通过高效率的十亿亿次量级及以上规模的典型示范数值模拟，获得一批重要的具有显示度的E级数值模拟和科学发现成果，充分展示E级计算对基础研究的支撑能力。以万核为基准的并行效率在60万处理器核规模达到30%，数值模拟的分标率和精度达到国际同类软件水平。通过数值模拟获得的基础研究成果在国际上

形成影响力，达到国际先进水平。

实施年限：不超过5年 拟支持项目数：1—2项

有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

2.5 E级高性能应用软件编程框架研制及应用示范（重大共性关键技术类）

研究内容：围绕重大行业应用和基础科学研究，凝练E级应用软件快速研发对高性能计算的共性需求，在现有研究基础之上，研制应用软件编程框架体系，必须同时涵盖下面五个编程框架：

（1）结构网格编程框架研制及应用示范：围绕我国重大行业结构网格应用软件快速研发的高性能计算共性需求，在现有研究基础之上，研制结构网格应用软件编程框架，用于在E级高性能计算机系统上支持至少20个高效使用百万量级CPU核的应用软件系统的快速研发以及大规模数值模拟。

（2）非结构网格编程框架研制及应用示范：围绕我国重大行业非结构网格应用软件快速研发的高性能计算共性需求，在现有研究基础之上，研制非结构网格应用软件编程框架，用于在E级高性能计算机系统上支持至少10个高效使用百万量级CPU核的应用软件系统的快速研发以及大规模数值模拟。

（3）无结构组合几何计算编程框架研制及应用示范：围绕我国重大行业无网格组合几何计算应用软件快速研发的高性能计算共性需求，在现有研究基础之上，研制无网格组合几何计算应用软件编程框架，用于在E级高性能计算机系统上支持至少4个高效使用百万量级CPU核的应用软件系统的快速研发以及大规模数值模拟。

（4）有限元计算编程框架研制及应用示范：围绕我国重大行业有限元计算应用软件快速研发的高性能计算共性需求，在现有研究基础之上，研制有限元计算应用软件编程框架，用于在E级高性能计算机系统上支持至少4个高效使用百万量级CPU核的

应用软件系统的快速研发以及大规模数值模拟。

（5）非数值图计算编程框架研制及应用示范：围绕我国重大行业大数据处理等应用软件快速研发的高性能计算共性需求，在现有研究基础之上，研制非数值图计算应用软件编程框架，用于在E级高性能计算机系统上支持至少2个高效使用百万量级CPU核的应用软件系统的快速研发以及大规模非数值应用。

考核指标：凝练我国重大行业应用E级应用软件快速研发对高性能计算的共性需求，研制形成跨结构网格、非结构网格、无网格组合几何计算、有限元、非数值图计算的应用软件编程框架体系，在E级高性能计算机系统上支持至少40个高效使用百万量级CPU核的应用软件系统的快速研发以及大规模模拟，网格规模达千亿、粒子数规模达到万亿、自由度规模达数万亿，200万处理器核并行效率达到30%以上，使我国的高性能计算应用编程框架的研发和实际应用达到国际领先水平。

系统2018年完成在E级计算机验证系统和两台国产100PF — 20 —

机上的部署，并对专项支持的应用软件开发团队开放源码。

实施年限：不超过5年 拟支持项目数：1—2项

有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

3.高性能计算环境研发

3.1 国家高性能计算环境服务化机制与支撑体系研究（一期）（重大共性关键技术类）

研究内容：研究国家高性能计算环境计算服务化的新机制和支撑技术体系，支持环境服务化模式运行，构建具有基础设施形态、服务化模式运行的国家高性能计算环境。研究内容包括：

（1）资源准入和分级标准

量化网络服务水平和集群计算服务水平，定义资源评价综合指标及综合指标的计算方法、资源服务质量级别和分级标准，作为资源定价收费的基本依据。发展与标准相适应、支持服务水平

量化的软件系统，支持和引导用户合理使用资源，形成全局统筹的资源布局。

（2）环境资源提升

在量化服务的基础上，整合环境各结点的计算、存储与软件资源，实现资源的服务化封装，提升环境资源能力与服务水平。

（3）基于应用的全局资源优化调度

根据应用程序特性和历史运维数据，从理论和实际两个角度分析和确定适合应用程序的集群、队列以及计算规模，结合传统的基于计算规模和运行时间的作业调度方法，形成第三种基于应用特性的全局资源优化调度。结合应用软件本身的特征，分析主流应用软件在不同体系结构、不同能力的资源中的性能特征，作为作业调度的依据。定义队列综合指数，综合排队时间、运行时间、应用类型、计算规模等众多参数，发展系统优化调度的核心算法。

（4）支持多种模式运营的国家高性能计算环境运行管理支 — 22 —

撑平台

研发支持服务化运营的资源管理、用户管理、安全管理、计费管理等管理功能，形成支持环境运行的管理支撑平台，研发支持服务与资源一体的环境监控系统、环境资源优化配置系统等。

（5）具有基础设施形态的国家高性能计算环境构建 建立具有基础设施形态的国家高性能计算环境，节点数14个以上，初步建立服务化运行模式；实现可满足不同客户需求的使用环境；建立国家高性能计算环境安全体系，支持各类高性能计算应用。

（6）超级计算中心运行评价体系

超级计算中心的稳定运行，是提供计算服务的前提和保障。针对提供公共计算服务的超级计算中心，根据用户数量、机时使用情况、用户培训以及超级计算应用效果等指标，建立科学合理的超级计算中心和环境的综合评价体系。

考核指标：完成能初步支持服务化运营的国家高性能计算环

境运行管理支撑平台，建立具有基础设施形态的国家高性能计算环境（一期），节点数14个以上，初步实现以服务化模式运行。完成环境的资源升级，聚合的计算资源200PF以上，存储资源200PB以上，部署500个以上的应用软件和工具软件，用户数达到5000以上。完成超级计算应用综合评价体系，定期发布评价结果。

实施年限：不超过2年 拟支持项目数：1项

有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

3.2 基于国家高性能计算环境的服务系统研发（重大共性关键技术与应用示范类）

研究内容：依托国家高性能计算环境，建立行业集成业务平台、领域应用服务社区和高性能计算教育实践平台。促进环境的应用，取得应用实效。研究内容包括：

（1）行业集成业务平台

根据以下重要行业的应用需求和应用基础，建立2个左右行业集成业务平台，例如，石油地震勘探行业应用平台、基于高性能计算的集成电路电子设计自动化（EDA）平台、复杂产品优化设计平台、工程力学设计优化平台等，以灵活的业务流程技术、高性能计算技术和可视化技术，支持相关行业新型业务的发展。

（2）领域应用服务社区

在“十二五”863重大项目应用社区研发基础上，进一步深化应用社区的研发，建立2个有广泛应用需求和较大用户群的应用服务社区，例如，创新工业产品优化设计、新药研发与个性化医疗、计算化学与生物信息、数字媒体、面向中小企业的数值模拟与计算环境等，提供计算服务和解决方案，为计算服务业的建立积累经验。

（3）高性能计算教育实践平台（一期）

面向大学生和研究生教育，建立高性能计算实践平台，为大

学生和研究生教育提供免费机时，形成高性能计算实践环境，培养学生的计算技能，促进高水平人才培养，为高性能计算应用的普及与提高奠定人才基础。

考核指标：研发成功2个行业业务集成平台、2个应用服务社区和1个高性能计算教育实践平台（一期）。每个行业业务集成平台集成50个以上应用软件，服务于200个以上用户；每个应用服务社区提供50种以上应用服务，服务于500个以上用户；教育实践平台服务推广到1000个以上大学生或研究生用户，每年提供2000万CPU核小时免费机时。

实施年限：行业集成业务平台和领域应用服务社区不超过5年，高性能计算教育实践平台不超过2年

拟支持项目数：1—2项行业集成业务平台，1—2项领域应用服务社区，1—2项高性能计算教育实践平台。行业集成业务平台项目要求产学研结合申报

有关说明：行业集成业务平台和应用服务社区项目要求其他 — 26 —

经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于1：1。

第三篇：电子政务云计算平台价值小结

XX区电子政务云计算平台价值小结

一、实施情况

根据XX区科技和信息化局信息化建设发展趋势和业务特点，在利用原有IT资产的前提下进行系统的资源有效整合，按照全局统一基础架构平台的指导思想，利用现有及新购服务器、存储设备搭建了服务于XX区各行政机构、各街道办事处、各处级单位云计算平台。

通过云计算平台将服务器物理资源抽象成逻辑资源，实现服务器整合，把所有业务系统迁移到云计算平台中，从而提高资源的利用率，简化系统管理，让IT对业务的变化更具适应力。目前，机关内部信息网、电子政务数据中心、趋势网络版杀毒服务器、社区服务管理信息平台、征地帮扶信息系统、政务地理信息系统综合应用平台、OA系统等应用系统已迁移到云平台中运行，目前运行在云上和物理服务器上的应用已经实现无缝融合。

目前，XX区云计算平台可以提供50个云桌面系统，通过网络提供给给各街道办事处、各处级单位对外办公窗口实现无主机办公，从而实现办公桌面统一管理、提高办公桌面可用性、可靠性，同时提高资源利用率和降低能耗，极大减少消耗成本。

二、价值体现

2.1提高服务器利用率

还没有部署XX区电子政务云平台之前，每个应用系统都位于自己的特定物理服务器上，导致XX区中心机房出现两种情况：

1、服务器数量无序剧增，难以进行管理；

2、大多数服务器在 CPU 和存储资源方面的利用率都不足三分之一，并且无法与其他设备共享服务器利用率极低。

通过部署XX区电子政务云平台之后，云平台提供的多个虚拟机能够整合到一个物理服务器中，可显著减少要管理的物理机数量，大幅提高处理资源和存储资源的利用率，并在降低能源成本的同时减少占用的中心机房空间。所有这些因素综合起来可降低成本，轻松快速地实现投资回报。

2.2提高IT环境 可靠性

为全区提供服务的社区系统、GIS系统等都属于稳定性要求很高的应用。可靠性显得非常重要。通过部署XX区电子政务云平台，可显著提高应用支撑环境的可靠性。因为应用都运行在云平台提供的虚拟机里，虚拟机没有和底层服务器绑定，所以能够在不干扰用户的情况下移动虚拟机。因此，服务器维护和升级操作都不需要中断应用程序使用。

而且，在新的应用程序启用之前，可使用虚拟机轻松对其进行测试，从而提高 IT 环境的稳定性和可预测性。管理员可以利用云平台的空闲资源运行测试虚拟机，而无需占用专门的硬件资源。这可大大增强部署应用程序的信心。

此外，云平台可实现对 IT 资源的按需访问。过去，执行重新部署需要数天时间，而启用新的应用程序则需要数周；现在，IT 方面只需投入少量精力即可快速满足用户需求。这样可以大幅提高业务环境的灵活性，信息化办公室将可以随着XX区业务系统需求的增长或改变迅速作出响应。

2.3提高IT环境管理效率

通过云平台提供虚拟机支撑应用系统的可持续运行，可大幅简化 IT 管理工作，因为不必再逐一配置和管理服务器。虚拟化可利用高级工具实现工作负载平衡、容量规划、虚拟机实时迁移和自动化部署，从而提高管理效率。

2.4 高可用性、业务连续性

对任何单位来说，支撑某重要应用系统的服务器故障停机都是代价高昂的，需要为XX区各行政机构、各街道办事处、各处级单位提供信息化服务的应用系统服务器尤为巨大。借助云平台，可以有效提高应用系统连续性，云平台里一个节点发生故障时，运行在其上的虚拟机将自动迁移到健康的物理主机上，从而不影响应用系统的正常服务。2.5弹性调度资源应对性能变化

在没有部署云平台前，应用系统的资源配给往往采用经验作为参考值，采用最高负载要求对服务器进行选型、部署。这样子除了对服务器资源造成浪费外，还可能出现服务器过载，导致业务系统无法使用的风险。例如，社区系统，平台使用的人数都基本一样，但到了人口普查等特效时间段，可能服务器会无法支撑过多的访问而导致无法使用。

通过云平台资源弹性调度的功能，可以有效应对应用系统的这种变化，云平台可以随着应用系统的负载情况提供刚好够用的资源，关闭那些不需要服务器或降低服务器的能耗，在应用服务器（云平台提供的虚拟机）过载的时候，云平台可以自动启动更多的虚拟机为此应用提供负载均衡服务。

第四篇：融资计算

1、标的证券融资融券保证金比例计算公式：

标的证券融资保证金比例=交易所规定保证金比例下限（50%）+1-标的证券折算率

标的证券融券保证金比例=交易所规定保证金比例下限（50%）+1.1-标的证券折算率

2、维持担保比例计算公式：

现金+信用证券帐内证券市值

维持担保比例 = ————————————————————————

融资买入金额+融券卖出证券数量×市价+利息及费用

3、保证金可用余额计算公式：

保证金可用余额＝现金＋∑（充抵保证金的证券市值×折算率）

＋∑［（融资买入证券市值－融资买入金额）×折算率］

＋∑［（融券卖出金额－融券卖出证券市值）×折算率］

－∑融券卖出金额－∑融资买入证券金额×融资保证金比例

－∑融券卖出证券市值×融券保证金比例

－利息及费用

其中，折算率是指融资买入、融券卖出证券对应的折算率，当融资买入证券市值低于融资买入金额或融券卖出证券市值高于融券卖出金额时，折算率按100％计算。

4、保证金比例和最大可融资（融券）金额之间计算关系

融资保证金比例=保证金/（融资买入证券数量×买入价格）

融券保证金比例=保证金/（融券卖出证券数量×卖出价格）。

第五篇：计算讲稿

如何做好有效的计算教学

浅谈如何提高小学生数学计算能力

福州路小学 张成勋

《新课程标准》关于小学数学计算指出“使学生能够正确地进行整数、小数、分数的四则计算,对于其中一些基本的计算,要达到一定的熟练程度,并逐步做到计算方法合理、灵活”。

小学计算教学贯穿于小学数学教学的全过程, 计算教学直接关系着学生对数学基础知识与基本技能的掌握，关系着学生观察，记忆，注意，思维等能力的发展，关系着学生的学习习惯，情感，意志等非智力因素的培养。“计算”在教学中所占的比重相当大，无论是应用题、统计知识，还是几何题、简易方程，都离不开计算。计算的准确率和速度如何，将直接影响学生学习的质量，因此，小学阶段的计算教学就显得异常重要。很多数学教师都有同感:每次批阅学生作业或试卷,总会看到不少学生在计算中出现错写,多写,少写数字或符号,打错小数点等现象。下面就提高计算能力的实效性，我谈一点个人的体会。

一、激发学生的计算兴趣,提高学生的计算能力

1.适时列举中外数学家的典型事例。教学中教师可以适时列举中外数学家的典型事例,来激发学生对数学的兴趣和爱好,提高计算效果。比如:我国著名数学家陈景润为了攻克歌德巴赫猜想,草稿纸演算了几麻袋；“会移动的黑板”中上街散步还在马车的后背箱上专心致志演算的安培,这些生动典型的事例都可以激发学生对计算的兴趣。

2.有效的创设数学情境。计算比较枯燥,因此,教学时要根据小学生的心理特点,将童话、游戏、比赛等融入课堂教学中,同时要注意题目的灵活性、注意练习形式的多样性,从而激发小学生的计算兴趣,提高计算能力。

3.成立数学兴趣小组。成立数学兴趣小组不仅可以丰富小学生的课外生活,而且可以调动学生学习的积极性、主动性和创造性。可以定期或不定期举办数学讲座、速算、巧算比赛,从而使学生达到算得准、算得巧的目的,增强计算情趣。

二、使学生理解和牢固掌握有关基础知识

学生的计算离不开数学概念、运算定律、运算性质、运算法则和计算公式等内容。对学生不易理解的某些计算法则，往往成为教学的难点。在教学中教师不能急于求成，应帮助学生以掌握基础知识为突破口，分散、突破难点。例如教学同分母分数加减法时，首先要让学生领会分母相同即分数单位不同，而分数单位相同，就能直接相加减，懂得了这个道理，例如教学异分母分数加减法时，首先要让学生领会分母不同即分数单位不同，而分数单位不同，就不能直接相加减，懂得了这个道理，再引导学生运用通分的知识，化异分母分数为同分母分数，于是问题就转化为已学过的同分母分数相加减了。

乘法分配律的理解和掌握对我们计算四则混合运算很重要。怎样 让学生从实质上理解乘法分配律？

在乘法分配律的教学中，如果只求形式不求实质理解，一方面从认识的角度看是不严谨的，另一方面很容易造成学生不求甚解、囫囵吞枣的不良认知习惯。如果满足于从形式上掌握乘法分配律，对于学生的后续发展也极为不利。因此，在教学时结合生活中的购物问题。先出示了这样一道例题：一张桌子65元，一张椅子35元，学校买了15套课桌椅，一共要花多少元？学生用了两种解答方法65×15 +35×15，（65+35）×15，借助对同一实际问题的不同解决方法让学生体会乘法分配律的合理性，体会分配律中“分配”的含义

三、理解算理,优化算法，提高计算技巧

新课标要求在教学中要关注学生的学习过程，那么我们在计算教学中也应该关注过程教学。在计算过程中，理解算理很重要，他是计算的前提，而算法优化则是计算的关键。学生计算错误的原因常常是算理在学习的过程中没有理解到位。在计算教学中根据知识体系之间的联系可以在迁移中帮助学生理解算理。例如教学除数是小数的除法，学生已经学习了除数是整数的除法，积累了以下的两点认识：计算时就按整数除法的方法算出结果；商的小数点和被除数的小数点对齐。这些认识是学生学习除数是小数除法的基础，在实际教学中教师可以先复习除数是整数的除法，如：“38.4÷24”，在学生明确商的小数点是如何确定后，把复习题改成“3.84÷2.4”，在学生尝试计算中着重引导学生分析怎样把除数是小数转化成除数是整数的除法，在学生初步理解算理的基础上进行“试一试”的教学：

0.12÷3= 0.12÷0.03=

学生在两组题目的练习比较中发现：先运用商不变规律把除数是小数的转化成除数是整数的除法，再按除数是整数的除法的方法来计算。如果教师直接通过例题的教学就让学生尝试计算，学生将缺少再次理解算理的机会。所以“试一试”的教学为学生提供了自主迁移的机会，对学生更深刻地理解算理是十分必要的。在教学整数加法时要让学生理解为什么要“相同数位要对齐，相加满十向前一位进一”的算理。在教学小数加法时要让学生理解为什么小数点要对齐。

学生在理解算理的基础上，应该引导学生自主探索和合作交流出算法的多样化，教师还应该引领学生寻找最优的算法。以这种算法为主进行训练，从而提高学生的计算能力。

例如：在两位数乘整十数探索“24×10”的口算方法时，有的学生联系情境图，先算9箱有多少瓶：24×9=216，再加1箱的24瓶：216+24=240；先算5箱有多少瓶：24×

5=120再算10箱有多少瓶：120×2=240；把每箱中的24瓶分成20瓶和4瓶，先算10个20瓶是200瓶，再算4个10瓶是40瓶，再用200+40=240；还有利用24×1=24迁移出24×10=240。在发散的基础上引导学生着重理解最后一种算法“24乘1个十得24个十就是240”，在比较中引领学生进行算法的优化，在练习中重点运用这种算法，从而提高学生的计算能力。

为了计算简便，解题中要训练学生合理运用运算定律，灵活解题，增强计算技巧。如计算3.4×0.125 +4.6×0.125，学生一眼就能看出运用乘法分配律可以得出（3.4+4.6）×0.125。教学时，教师不应就此满足，可进一步深化，充分挖掘学生的潜能，如依次出示：1.25× 0.34 + 4.6 × 0.125 3.4 ÷8+ 4.6 × 0.125 这样，学生也就不会一遇到稍有变化的题目就不会解，同时学生的思维也得到了训练。教学中要减少学生计算的错误，提高计算的正确率，应根据学生的实际情况，因材施教，因人施教，采取相应的对策，才能提高学生计算的能力。

四、加强练习和基本技能训练（精讲精练）

教师设计练习时最好分层进行，形式多样。特别是练习的内容要注意有针对性，有层次，有梯度，练习的形式要多样，学生在进行计算练习时才不会觉得枯燥，才会觉得有兴趣。在设计练习题时要注意围绕重点与难点来设计一些有针对性的练习，尽量让学生能够练习有所收获。但要注意练习的数量要有个度，不能只要量不讲质，搞题海战术，就会适得其反。部分学生本身缺乏勤奋学习的精神，再加上计算本身又枯燥乏味，缺乏情节，学生遇到题量较多时，易产生抵触情绪，不愿计算，严重的可影响学生对学习数学的兴趣，教学中，首先要注意对题量的控制，其次计算形式要多样，除了计算题，可适当增加一些判断、选择题，趣味题，如：（）+（）－（）+（）=0。这样既减轻了学生的学业负担，又增加了学生的学习兴趣。

1、加强口算基本训练,提高学生的计算能力

任何一道四则混合运算题都是有若干道口算题综合而成的,口算的正确、迅速与否

直接关系到计算能力的提高。设计口算练习时,要有针对性,由易到难,逐步提高,包括一些简便运算题,经常进行口算练习,做到每堂课练习5分钟，有利于提高学生的计算能力。

2、加强简算训练，提高计算效率。简便计算是小学计算教学的重要组成部分，它要求学生充分运用学过的运算定律、性质、公式，合理改变运算的数据及运算顺序，使计算尽可能简便、快捷，提高计算效率。因此，在教学中，必须加强简算训练，逐步增强简算意识，提高简算能力。

计算中，学生容易套用、滥用一些性质、定律，要让学生进行一些对比练习，自己诊断错误，反思计算出错的症结点，防止再次出现同样的错误。如：300－175+25，300－175－25；125×8÷125×8，（125×8）÷（125×8）；„„让学生辨析，什么情况下运用性质、定律可以简便，明白为什么有些可以用，有些题不能用。

3、加强估算教学,提高学生的计算能力

估算可以培养学生的“数感”,可以引导学生深入理解“运算”,可以帮助学生检查计算的结果正确与否,运用估算的方法可以对计算的结果做预先定位,快速地确定计算结果的取值范围,通过计算前的估算和计算后的检查,可以避免由于粗心大意造成的错误。如:个位是2和7的两个数,计算结果的个位如果相加就肯定是9,相乘就一定是4。

4、重视错题分析,提高学生的计算能力

针对计算中存在的问题和一些常见而又典型的错例,教师要与学生一起分析、交流,通过集体“会诊”,达到既“治病”又“预防”的目的。至于那些形近又易错的题目,教师应该组织学生经常进行对比练习,培养学生比较、鉴别的能力。

五、培养学生良好的学习习惯,提高学生的计算能力

学生的计算错误,表面上看是“粗心”造成的,可是这些“粗心”其实就是没有养成良好的学习习惯。所以在平时的计算训练时,要让学生养成一对、二审、三算、四查的好习惯。

1.对:就是认真核对。题目都抄错了,结果又怎么能正确呢?所以,要求学生在抄题和每步计算时,都应当及时与原题或上一步算式进行核对,以免抄错数或运算符号。

2.审:就是认真审题。引导学生在做计算题时,不应拿起笔来就下手算,必须先审题,弄清这道题应该先算什么,再算什么,有没有简便的计算方法,然后才能动笔算。

3.算:就是认真书写、计算。作业、练习的书写都要工整,不能潦草,格式一定要规范,对题目中的数字、小数点、运算符号的书写尤其要符合规范,数字间有适当的间隔,草稿上的竖式也要数位对齐、条理清楚,计算时精力集中,不急不抢。另外,计算必须先求准,再求快。

4.查:就是仔细检查。计算完,首先要检查计算方法是不是合理;其次,检查数字、符号会不会抄错,小数点会不会错写或漏写;再次,对计算中途得到的每一个得数和最后的结果都要进行检查和验算。

总之，在计算教学中也要关注过程，让学生在理解算理的基础上掌握方法，掌握计算法则，优化算法。这样学生经历了过程，明白了道理，对学生的计算技能和创新能力的培养有好处，有利于学生的后续发展。