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Prof.Alessandro Sepe(Big Data Science Center, Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF), Zhangjiang Lab)
16/07/2019, 09:10
科学计算技术与平台
The rapid development of synchrotron facilities has massively increased the speed with which experiments can be performed, while new methods and techniques have increased the amount of raw data collected during each experiment. While this has created enormous new opportunities, it has also created tremendous challenges for the national facilities and the users. Traditionally, users collect...
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Prof.平 怀(ShanghaiTech University ; Shanghai Advanced Research Institute)
16/07/2019, 11:25
科学数据存储与管理技术
硬X...
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建川 张(中国科学院近代物理研究所)
16/07/2019, 14:00
核电子学与探测技术II
兰州重离子医疗装置的回旋加速器是同步环加速器的注入器，其控制系统在对设备连锁方面提出了较为严格的要求。本文介绍了在回旋加速器控制系统设计过程中，在设备软硬件连锁方面的设计，其连锁条件主要有真空度、水流状态、门禁信号、磁场、冷却水温 等。为保障连锁功能的稳定可靠，设计原则为尽量使用硬件连锁，无法实现硬件连锁时使用软件连锁，且保证这些连锁功能在设备断电、断水等不正常情况下保证设备安全。硬件连锁反应时间在毫秒量级，软件连锁反应时间在秒量级。所有连锁功能已完成测试，正在接受进一步的验证。
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Prof.Sepe Alessandro(Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF), Zhangjiang Laboratory)
16/07/2019, 14:05
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Dr敏 李(中国科学院近代物理研究所)
16/07/2019, 14:20
兰州重离子加速器(HIRFL）提供的多种类、宽能量范围的高品质束流用以开展重离子物理、高精度的质量测量、原子物理以及交叉学科等实验研究。因此实现束流参数的准确测量是进行物理实验的前提保障。目前，HIRFL加速器控制系统已升级为EPICS架构，本文介绍了依赖于其下的束流诊断控制系统EPICS控制系统级现状，并利用升级后的控制系统测量了束流相关参数并分析了测量结果。其中，束流位置系统能够测量注入束流的逐圈位置信息，测量结果发现束流在注入过程中存在一定程度的震荡，影响注入效率。流强测量系统通过高分辨的数据采集卡实现对DCCT信号的精确测量，同时增加了D事例触发功能。升级后的控制系统运行稳定，可以实现束流参数的测量，并集成于加速器控制系统的EPICS CSS界面。
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Ms含君 寇(北京)
16/07/2019, 14:40
核电子学与探测技术
**摘要**：CMS实验是LHC对撞机四大实验之一，为了提高触发效率，在CMS触发系统升级方案中增加了重叠区的触发逻辑。CPPF板卡的主要任务是将CMS系统端盖和重叠区的 1.6 Gb/s RPC探测器的光纤数据合并为 10.0 Gb/s...
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Mr秀林 陈(中科院高能物理研究所)
16/07/2019, 16:10
数据处理软件与分析方法II
**摘要：**高海拔宇宙线观测站（Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO）项目是由中科院高能物理研究所承担，国内外多家单位联合，在海拔4410米的四川省稻城海子山建立的大型科研项目。LHAASO是一个复合型探测器阵列，由KM2A、WCDA和WFCTA这三个子阵列组成，将会在$10^{11}$eV 到$10^{15}$eV...
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Mr建胤 聂(高能所)
16/07/2019, 16:30
科学数据存储与管理技术
慧眼（Insight-HXMT）卫星在线数据处理系统是HXMT卫星科学数据中心的主要组成部分之一，主要承担HXMT卫星各级科学数据产品生产、科学数据监测、科学数据快视等在线数据处理任务。系统由任务调度、系统监管、数据处理软件框架、数据处理功能插件、数据访问层等功能组件构成。系统建成之后，在卫星在轨测试阶段经历多次改进和优化，同时根据科学研究需要，扩展了系统的新功能。该系统的可靠性、可扩展性已经在HXMT科学数据中心的日常运行中得到验证。本报告主要介绍HXMT卫星在线数据处理系统的功能架构、设计思路以及实际运行效果，期待与同行就此类系统的共性问题和不同应用的个性化方案交流与探讨，并得到国内外专家的指正。
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金宇 万(高能所)
16/07/2019, 16:50
数据处理软件与分析方法II
人工神经网络是人工智能研究的热点之一，它的本质是一个由大量节点连接而成的抽象网络，这些节点被称为“神经元”。通过建立类似生物神经系统的“神经网络”模型，用已有的数据对模型进行拟合，在模型拟合到一定程度后用于对新数据的结果预测。神经网络各个节点之间仅仅由一个简单的函数和一个加权因子连接，这个函数被称为激励函数，加权因子则被称为权重。然而，这样一个由大量简单神经元组成的神经网络却有可能拟合许多极其复杂的非线性关系。粒子加速器的设计和参数优化工作恰好会面对许多错综复杂的非线性问题。本文中，作者使用正在设计优化中的高能同步辐射光源（HEPS）的磁聚焦结构（lattice），利用虚拟加速器软件进行电子的跟踪模拟，并根据追踪模拟的结果计算出不同lattice硬件参数下，HEPS的非线性动力学孔径和亮度，产生了大量的数据。基于这些数据建立合适的人工神经网络，并利用它们训练神经网络，最终得到了一个可...
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俊荣 张(高能所)
16/07/2019, 17:00
数据处理软件与分析方法
随着科研设备的发展与实验技术的进步，现代科学实验数据的种类和规模正在快速增长，如何利用多核、众核以及网格计算、云计算等信息技术的最新成果，提升数据处理和数据挖掘的能力，已经成为当代实验科学的一个重要课题。本文总结了作者使用和参与开发多个计算密集型科学数据处理软件的研发经验，结合这些科学软件的不同应用场景，介绍了一种以数据为中心采用面向接口编程范式的软件架构及其技术实现。
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海波 李(高能所)
16/07/2019, 17:10
科学数据存储与管理技术
EOS（Exabyte Scale Storage）是一个开源的分布式磁盘存储系统，其设计目标是为LHC实验提供低延迟、高性能的EB级磁盘存储服务。系统自2011年在欧洲核子研究中心上线使用以来，已支持Atlas、CMS、Alice、LHCb等多个实验，存储规模已超过250PB。EOS目前已经成为CERN最主要的物理数据存储方式。我国高海拔宇宙射线观测站（LHAASO）实验致力于探测高能宇宙线起源研究，建成后预计每年大约产生6PB数据，对数据存储系统要求很高。EOS的出现为LHAASO的实验数据存储提供了新的解决方案。基于此，高能所目前已搭建约2PB规模的EOS存储系统用于支持LHAASO实验前期的模拟分析。本文将详细介绍EOS系统的功能特性以及部署应用情况，并就EOS将来的发展方向进行探讨。
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建军 宿(中国科学院近代物理研究所)
16/07/2019, 17:30
数据处理软件与分析方法
PET制药回旋加速器能提供10Mev质子束流，束流强度为50eμA。加速器加速H-离子束，H-离子能量被加速到10MeV时通过剥离引出方式得到能量为10MeV的质子束。控制系统整体采用分布式控制结构。硬件上使用标准插件、商业控制模块和自行设计开发模块。软件方面，使用VC++开发平台，并选择SQLite嵌入式数据库作为数据平台。软件设计方式采用面向对象设计方法，设计机构更简单，可移植性强，结构层次清晰。通信、数据显示、数据存储、连锁线程模块都是模块化设计，有利于新模块、新功能的添加。实现了联锁保护功能。
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Mr志文 刘(中科院空间应用工程与技术中心)
16/07/2019, 18:10
数据处理软件与分析方法
随着空间科学技术的快速发展和飞行平台的长期在轨运行，采集的空间科学数据（不仅仅遥感影像）越来越多，已日渐成为空间科学、地科学等多学科研究的重要数据源。针对空间科学数据的多源、异构、多时相、多尺度等一系列特征，如何有效的组织与管理海量多源异构空间科学数据，提高数据的可用性和安全性，成为空间信息科学领域重要研究内容之一。 在调研现有空间科学数据管理技术及数据特征的基础上，提出并设计了一种有效的系统组织架构，综合利用关系型和分布式相结合的数据库技术，实现海量异构数据的高效检索与定位，基于三维数字地球模型，采用多层次细节展示、三维数据剪裁、多线程并行加载等技术，提高了空间科学数据的可视化展示与应用效率，最后实现了海量多源异构空间科学数据可视化组织与管理系统。 首先，提出并设计了基于MVC（Model View...
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辰州 崔(国家天文台)
17/07/2019, 11:00
其他与科学计算相关的研究问题
介绍中国虚拟天文台PaperData论文数据贮藏库的情况，包括DOI支持、版本控制，与VOResource的结合以及被国外认可的情况等。
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Dr秋兰 黄(高能所)
17/07/2019, 14:20
科学计算技术与平台
高能物理计算是数据密集型计算，对云计算有着强烈的需求。为更好的利用计算资源，提高资源利用率，高能物理界在云计算领域开展了大量的工作。本文将首先介绍各种虚拟化技术，包括KVM，容器及虚拟机管理软件Openstack等，接着重点介绍虚拟化技术与高能物理计算的结合与具体实践，最后给出虚拟化技术在高能物理实验的实际应用情况，很好的证明了虚拟化技术在灵活部署、提高资源利用率以及降低运维成本方面的优势。
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吴冶
17/07/2019, 14:25
核电子学与探测技术
MAPS像素探测器数据获取系统的研制 ------------------ 吴冶1,2,3,卢晓旭１,2,3,章红宇1,2 (1．核探测与核电子学国家重点实验室，北京 100049；2． ，北京 100049；3．中国科学院大学，北京 100049) **摘要** 针对BESⅢ漂移室内室改进的要求,与法国 Strasbourg IPHC 研究所合作开展单片型有源像素探测器(Monolithic Active Pixel Sensor，简称MAPS)芯片研究,建造 1/8 内室规模的 MAPS 像素探测器模型，并进行...
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Mrs荣 和(中国科学院计算机网络信息中心)
17/07/2019, 14:40
科学计算技术与平台
高性能计算环境聚合国内优秀的高性能计算资源，面向用户提供便捷的高性能计算服务。其中，系统核心软件SCE实现了环境资源聚合和统一调度，面向高性能计算用户提供了便捷可靠的新型服务方式；环境通用计算平台为用户提供了方便的Portal，用户可以直接通过Web提交自己的作业，同时平台可提供个性化的资源推荐服务；服务化应用开发平台中的REST风格的SCEAPI，支持跨平台和语言开发，提供计算、文件等多项资源的接口，应用平台可通过调用接口快速访问环境中资源。 中国科技云是《中国科学院“十三五”信息化发展规划》重点建设任务之一，目标是热情服务中国科技工作者，汇聚融合先进网络、高性能计算、科学数据、软件社区、信息资源，支撑信息化时代的科技创新，让计算与数据驱动科学发现。用户通过实名注册中国科技云通行证，即可进入中国科技云门户使用其提供的各项服务。 目前，高性能计算资源聚合服务的通用平台Portal...
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MrZHE NING(Institute of High Energy Physics)
17/07/2019, 14:50
科学数据存储与管理技术
在各个大型中微子观测实验中，均有不同程度的针对探测器器件单元的批量测试数据管理的需求，典型的包括用于北京谱仪（BES Ⅲ）及大亚湾中微子实验（Daya Bay Reactor Neutrino Experiment, Daya Bay）实验中的阻性板计数器（Resistive Plate Counter, RPC），用于江门中微子实验（Jiangmen Underground Neutrino Observatory，JUNO）及高海拔宇宙线观测站 (Large High Air Altitude Shower Observatory, LHAASO)的各种型号的光电倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）等。以光电倍增管为例，同一只PMT需要关注的参数极多，除了量子效率（Quantum Efficiency, QE），探测效率（Detection...
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Ms歌 欧(高能所)
17/07/2019, 15:00
科研信息化管理与系统
基于Kubernetes的容器化数据库服务平台 摘 要：提出了一种基于虚拟化容器技术的私有云数据库服务平台的设计方案，能够有效解决使用传统单机数据库面对多用户无法共享资源、按需分配、弹性扩展，使用公有云难于个性化定制、运维困难的问题。平台使用Kubernetes管理Docker集群提供数据库实例，结合域名和代理技术隔离用户与集群，实现无感知运维，将Web控制台与服务器资源集成配置，极大的降低管理难度，组合优化监控软件，从集群、硬件、数据库服务三方面保障服务平台可靠运行。 关键词：数据库；私有云；容器；Docker；DBaaS； 0 引言 ...
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Ms娟 陈(高能所)
17/07/2019, 15:20
科学数据存储与管理技术II
各高能物理实验通常会产生海量的数据，为满足其计算和存储需求，高能所计算中心一直开展高性能计算方面的研究，其中集群计算是高性能计算的重要方式之一。目前计算中心的本地集群包括约20000个CPU核，上千台服务器，20PB的磁盘存储和10PB的磁带存储。在江门中微子实验JUNO和高海拔宇宙线观测实验LHAASO建成后，计算中心每年需存储并处理的数据超过10PB。面对数据量的增多，集群规模必将继续扩大。面对现有的集群规模，快速准确的检测异常对于日常运维来说具有重要的意义和挑战。传统的异常检测方式包括：针对不同的服务器指标设定静态阈值；利用关键字搜索检查系统日志等。但是这些方式需要专业人员的经验，且无法适应多种场景，不具有可移植性。另外，这些方式无法适应负载的变化，也无法适应服务器升级等情况。异常相对于正常数据来说是少而不同的，它通常被分为空间异常和时序异常。空间异常指在不考虑时序信息的情况下...
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鹏程 艾(华中师范大学)
17/07/2019, 16:10
数据处理软件与分析方法II
随着机器学习技术的发展，深度卷积神经网络在目标检测、图像识别、图像分割等计算机图像任务中具有很高的准确度。深度学习技术已经作为一个工具被用于高能物理领域，例如利用深度学习通过图像特征研究LHC上jets物理特性，在高压疝气时间投影室进行无中微子双β衰变径迹重建中利用深度学习的方法对本底噪声进行抑制等。深度学习也被应用于高能物理探测器中脉冲成形任务，利用其专用结构和优化方法，可以大大提高对长期漂移、短期变化和随机噪声的抑制能力。 在卷积神经网络中，不管是训练过程还是推理过程，卷积运算占据了百分之九十以上的运算。为了获得较好的准确度，不仅需要更多的卷积层，还需要大量的卷积核以及各种各类型的网络结构，不同的网络结构具有不同的卷积核大小、卷积核数量、通道数。卷积核和通道数目的增加将会导致大量的数据搬运，进而产生能量消耗。现有的加速器不能够支持可重构的网络结构，使用GPU也会使成本大大增加。...
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Dr京燕 石(中科院高能所)
17/07/2019, 16:10
科学计算技术与平台
HTCondor批作业管理开源软件对于高通量作业提供了高性能的作业调度功能，被越来越广泛应用于高能物理离线处理领域。但与大多数批作业管理软件不同，HTCondor并不提供中心化集群管理模式，我们开发了基于HTCondor的自动化管理工具（MAT），用于资源的自动化统一管理与故障实时监视与修复。 在MAT中，中心数据库用于存储计算资源的多种属性。集群中每个计算结点的配置文件被MAT按中心数据库的信息设置修改。所有计算结点都在MAT的监控之中，一旦发现问题，会被实时监测并反馈给中心数据库，进而相关错误将从计算集群中被快速剔除。
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Mr文杰 隋(南华大学)
17/07/2019, 16:30
核电子学与探测技术
近年来信息化的高度进展，通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对生活环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加，能在手机上随时随地监控家中情况和操控设备的便利性使得智能家居市场非常庞大，智能家居的品种也在不断扩展，有必要了解智能家居的制作开发流程，分析成熟的智能家居解决方案来充实自己的知识储备。 物联网使战略性新兴产业的重要组成部分，对加快转变经济方式具有重要推进作用，我们核类已经积攒了丰厚的技术，加入物联网有利于提高自动化管理水平，减少人为干预，从而极大程度地提升效率，同时降低人工带来的不稳定性。因此，物联网会在核类行业应用中将发挥巨大的潜力。 本文基于物联网技术和核辐射探测，制作一种无线智能剂量仪器。该剂量仪使用GM计数管作为辐射探测器。利用Wi-Fi技术接入互联网，使用Esp8266高性能SoC作为数据处理与传输芯片。使用Blinker平台...
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Mr宁 杨(中国科学院成都文献情报中心)
17/07/2019, 16:30
科学计算技术与平台
科学数据是国家科技创新和发展的基础性和战略性资源，是科研创新最根本、最活跃、影响面最广的科技资源。大数据时代，科技创新越来越依赖科学数据的综合分析，从气象预测到生物基因分析，从牧草选育变化到生态数据监测，科学数据的意义及重要性不言而喻。随着人工智能技术的蓬勃发展，其在各学科领域的大规模交叉应用必将成为促进科研创新，推动社会经济发展，提升国家科技竞争力的重要手段。 近年来，深度学习和机器学习等技术已经在高能物理、生物医药、空间地理等学科的研究工作中得到了广泛的应用，例如高能物理领域利用卷积神经网络、递归神经网络和对抗生成网络等深度学习算法模型应用于粒子鉴别、事例分类、事例重建、异常检测等多个科研场景。但是将这些新技术应用于学科研究也存在很多障碍，其中最大的问题在于机器学习等技术对学科专家来说往往是一个黑盒，使用这些技术和算法需要对算法模型和软件工具具有深入的理解，并且具备一定的编...
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军 韩(国家天文台)
17/07/2019, 16:50
科学计算技术与平台
FAST是世界上最大的单口径射电望远镜，随着漂移扫描巡天的开展，每天都会产生数百T的观测数据。对于这些海量数据的处理，我们必须面对多种软件处理环境的构建冲突、软件故障的快速恢复、系统可快速扩展等一系列问题，这对我们后续的科学数据处理与研究提出了挑战。 经过调查与研究，我们提出采用云计算的方法进行处理，采用容器技术对软件进行封装，采用kubernetes技术构建云环境，并为数据处理方式专门构建了多种模型以实现高效的处理。数据处理模型不但可以进行自动化的数据处理、故障恢复等能力，同时还可以根据需求自动匹配计算资源，对计算机资源进行了高效的利用。这种技术方法很好的解决了海量数据处理中的多种问题，并在FAST数据处理当中进行了应用，同时对未来SKA等天文大数据的处理也具有重要的借鉴意义。
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Mr贺 李(USTC)
17/07/2019, 16:50
数据处理软件与分析方法
加速器物理实验是当今人类研究微观世界最有效的途径。自2009年开始运行以来，北京正负电子对撞机BEPCII/北京谱仪BESIII实验获得了令世人瞩目的成功，并计划于2022年左右完成其历史使命。在中国高能物理协会的组织下，我国正在制定后BEPCII/北京谱仪BESII时代的中国加速器例子物理实验装置的发展规划和实施方案。新一代2-7GeV高亮度正负电子加速器（High Intensity Electron Positron Accelerator, HIEPA ）设施是选项之一。HIEPA将运行于质心能量√s=2~7GeV，设计亮度在L=（0.5~1.0）×1035cm-2s-1，俗称超级τ-粲工厂（Super Tau Charm Facility...
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Dr晓峰 张(上海科技大学)
17/07/2019, 17:10
数据处理软件与分析方法II
上海硬X射线自由电子激光装置（英文缩写SHINE）是国家重大科技基础设施建设“十三五”规划的优先启动项目，拥有超高峰值亮度和平均亮度、高重复频率、飞秒级超快脉冲、优良的时间和空间相干等特性，同时具备纳米级的超高空间分辨能力和飞秒级的超快时间分辨能力。SHINE的建成将使我国拥有最新的高重频X射线自由电子激光光源，为物理、化学、材料、生命科学等学科领域提供高分辨成像、超快过程探索、先进结构解析等尖端手段，为我国基础科学的前沿研究带来前所未有的前景。 SHINE将采用高帧频大阵列多像素探测器系统，兼之具备单脉冲成像能力与高重频的特点，SHINE建成后将产生海量的实验数据。SHINE运行初期数据峰值通量将达到~100 GB/s，需要有~100 PB量级的数据存储能力；远期预计数据峰值通量将达到~5...
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智慧 孙(高能所)
17/07/2019, 17:10
科研信息化管理与系统
网络接入认证服务及接入控制管理是园区网络管理的基础。本文提出了基于SDN思想的园区有线网络接入认证与接入控制管理方案，同时提出了跨园区无线网络接入认证及接入控制管理方案。基于提出的园区有线网络及无线网络接入控制管理方案，开发了一套网络接入认证及接入控制管理系统，并应用高能所园区及高能所东莞分部园区有线网络及无线网络的接入认证及控制管理，取得了良好的效果。
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MsLi 王丽(高能所)
17/07/2019, 17:30
科研信息化管理与系统
CSNS公共服务构建在不同的软件模块集上，这些软件模块由不同的团队开发，使用不同的编程语言实现，并且部署在不同的服务器上。当公共服务系统出现问题时，最初的查找方式只能依靠人工，从出现问题的地方逐一排查，直到找到问题源头。这种方式，在问题定位及分析上相当耗时。2010年Google发布了Gapper一款针对大规模分布式系统监控的工具。紧接着各种监控工具应运而生，如Zipkin，Cat，Pinpoint，Skywalking。然而Zipkin和cat对代码有一定的侵入性；Pinpoint是基于字节码注入技术，可以做到完全的无代码侵入，但开发语言只支持Java和PHP，数据存储方面又仅支持Hbase。本文基于Skywalking，开发满足CSNS公共服务系统的全链路监控工具。设计链路数据流的数据结构Span，根据业务的差异，封装业务客户端的探针。服务端接收这些探针发送的链路信息并存储到El...
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Mr庆宝 胡(高能所)
17/07/2019, 17:30
科学计算技术与平台
随着高能物理计算需求不断增加，计算集群资源管理策略变的日益复杂。亟待计算平台从设备管理、资源共享、服务监控、调度策略等多方面信息关联分析，提升高能物理计算集群作业调度的水平。高能物理计算平台实时流处理技术，将高能物理计算集群监控、设备管理、资源分配等信息实时采集、综合处理，基于分析结果对计算节点进行远程控制，实现了设备从上架使用、异常反馈、灵活调度等一系列资源管理的实时联动和自动化调度，保障了资源管理的高效和资源利用率的最优化。
18/07/2019, 14:30
主要讨论议题：面向未来科研的5G网络应用场景（包括但不限于：科学装置高速无线接入、海量科学数据传输、野外数据采集、远程无人科考、科学数据可视化、协同工作、科学智慧园区、科学普及教育）
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MrHaolai TIAN(高能所)
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发福 倪(中国科学院近代物理研究所)
核电子学与探测技术II
介绍了以ARM Cortex-A7架构处理器和CPLD为核心的HIRFL真空监控系统的硬件设计。本文着重分析了HIRFL真空系统现有结构组成，针对已有软硬件结构，设计了在加速器现场方便维护和配置使用的真空监测硬件控制器。该控制器设计采用模块化结构，针对不同位置的真空设备可灵活替换；既能将实时数据上传至数据中心界面显示，也能远程单独查看真空状态和灵活进行连锁配置。具有成本低、可靠性高和较高的应用价值。
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MrsYilin Liu(IHEP)
科研信息化管理与系统
Paper
1.大科学工程项目科研信息化管理的现状 2.现阶段项目管理过程中存在的普遍问题 3.大科学工程项目科研信息化管理探索 3.1大科学工程项目的流程管理规范化 3.2建立项目经费管控体系 3.3健全项目阶段性成果与输出文档 4.意义与结论
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Prof.Mei Xu(Institute of NBC defence),
Mr志远 关(陆军防化学院)
数据处理软件与分析方法
1. 摘 要:本文以提高某型辐射仪抗强电磁脉冲的生存能力为背景，采用基于时域有限积分（TDFIT）方法的CST MICROWAVE STUDIO三维电磁仿真软件，对于垂直加载0-1GHz的电磁场中某型金属腔体的屏蔽效能进行模拟仿真。结果表明：1.随着电磁场频率的不断升高，其屏蔽效能不断降低；2.在整个仿真频域内该金属腔体内没有产生明显的谐振。3.欲达到最大电磁干扰，电场方向与腔体开孔长边垂直的条件下，从金属腔体孔缝前后两方向分别辐照时，两种辐照方式在300MHz以后屏蔽效能出现了明显差异。 关键词: 屏蔽效能; 金属腔体; 有限积分算法; CST 2. 时域有限积分法（TDFIT）和CST...
