科学计算

工科背景的人对数值计算往往有一种模糊的记忆:本科《数值分析》课上手算过雅可比迭代,研究生阶段用MATLAB \ 号解过几万阶的方程组,然后某一天,课题组扔过来一个从有限元程序导出的稀疏矩阵,阶数后面多了几个零,机器当场就卡死了。代码本身没有写错——问题性质已经变了——从小规模演示算例跨到大规模科学计算,中间隔着一整套关于稀疏结构、算法选型和硬件分工的学问。 这篇文章不谈情怀,直接给你一棵决策树。读 […]

你懂游戏PC,但你可能不懂科学计算 你可能装过游戏主机,甚至帮同学挑过显卡:这张卡跑某款游戏多少帧、那张卡的光追强不强。但当你走进计算物理的世界,评分体系整个换了一套。 南京航空航天大学理学院的应用物理方向有一个很有代表性的研究领域:量子多体物理与量子信息。按照院系公开的研究介绍,这个方向关心凝聚态里的奇异物相和量子临界现象,而干活的家伙什里赫然列着两类数值方法–DMRG(密度矩阵重整 […]

凌晨三点的崩溃现场 2025年深秋,凌晨3点17分,某聚变模拟课题组的服务器机房里,一台已经连续跑了四天三夜的机器安静了下来。屏幕上最后一行日志写得轻描淡写:内存分配失败,进程终止。被终止的是一个回旋动理学算例——五维相空间网格刚按计划加密了一倍,自由度从十亿量级跳向百亿量级,内存占用曲线在监控图上拉出一道接近垂直的悬崖。第二天早上是组内阶段汇报,算例重来意味着至少再耗一周,而离课题的年度节点只剩 […]

接课题的那个秋天 2025年秋,一个做深空任务论证的预研课题组接到一份任务书:为一次小行星伴飞探测概念任务完成轨道方案设计,六个月内交出从地球出发、借力行星引力、与目标小行星交会并安全返回的完整轨迹方案,附带推进剂预算和发射窗口分析。组里三个年轻人,一台服役四年的台式机,外加一个所里排队才能轮上的公共集群账号。 任务书里的每一个词都透着天问二号的影子。2025年5月29日凌晨,长征三号乙遥一百一十 […]

一句”80%来自地球辐射带质子”背后,是亿万粒子的随机游走 2023年,《航天器环境工程》刊发了一项来自南京航空航天大学航天学院的研究:为了评估空间站舱内航天员的辐射风险,研究团队基于CT数据建立了精细化的男性体素模型,再用Geant4搭建蒙特卡罗输运程序,计算空间站轨道辐射穿过舱壁——等效5 g/cm²铝屏蔽——之后沉积在人体组织中的吸收剂量、当量剂量与有效剂量。结论令人 […]

从一场行业沙龙说起 2024年11月,由中国航空学会承办的”高熵合金材料与制造青年科学家沙龙”在北京举办,三十余位青年科学家围绕高熵合金的制备、表征与工程应用展开研讨。南京航空航天大学的房晓龙在会上作了”航空发动机耐高温材料电解加工研究及应用”的报告,从发动机叶片电解加工中的科学问题出发,讨论了电解液流速与成分对叶片材料组织结构及性能的影响。航空航天 […]

起点:一台笔记本和一个并网逆变器 2024年秋,一名电气工程专业的研究生背着一台轻薄本走进实验室。导师给的第一个课题很具体:搭一台三相LCL型并网逆变器的仿真模型,验证一下弱电网条件下锁相环参数对稳定性的影响。MATLAB/Simulink里拖模块、设参数、跑波形,笔记本还能应付;再把模型搬到PSCAD里做电磁暂态验证,一个几微秒步长、跑两秒动态过程的算例,风扇转了一整夜。 那时他觉得,这台笔记本 […]

灾难现场:第40万步,R进程被杀掉了 2026年3月的一个凌晨两点,某高校统计学专业研三的学生盯着屏幕上一行灰字:Killed。他的R会话被系统的内存耗尽保护机制直接终结。跑的是一个分层贝叶斯模型——30个分组、每组各有自己的随机效应参数,后验采样已经走了40万步、花了9个小时,而第二天中午是学位论文初稿的提交节点。 更难受的是,这不是第一次崩。上一台笔记本在20万步的时候直接死机;他把模型砍到1 […]

从西电的两个团队说起 西安电子科技大学计算机科学与技术学院李青山教授的团队,这些年一直在做一件事:把图计算方法、序列化时间动态建模、知识图谱构建和多模态表示学习揉在一起,让智能推荐系统真正落地。团队的相关成果已在 ICSE、SIGIR 等国际顶级会议以及《中国科学》《软件学报》等 CCF 中文 A 类期刊上发表论文二十余篇,并成功应用于西京医院、上海复深蓝软件等合作单位的临床诊疗智能决策支持项目中 […]

2026年初,西安电子科技大学郝跃院士、张进成教授团队的一项成果引起了行业关注:他们首创”离子注入诱导成核”技术,把氮化镓外延中粗糙的”岛状”界面变成了原子级平整的薄膜,界面热阻降到传统结构的三分之一,基于该技术制备的氮化镓微波功率器件在X波段和Ka波段的输出功率密度分别达到42瓦/毫米和20瓦/毫米,将国际纪录提升了30%-40%。成果发表在《自然 […]

预算答辩现场:一台机器为什么要十几万 2026年秋季的设备预算答辩会上,某高校信息与计算科学专业的课题组报了一台十几万元的工作站。评审老师翻着报价单问:”矩阵计算不就是跑个MATLAB吗?先买台五万的台式机试试不行吗?” 这个问题问得很典型,也值得认真回答。大规模矩阵与张量计算听起来只是”线性代数”四个字,背后是数据规模、算法复杂度和硬件瓶颈的连环博 […]

你可能给手机挑过像素、给游戏本比过帧率,甚至帮人装过台式机。但你大概没算过另一笔账:一段太赫兹波形从产生、传输到成像,中间要经历多少次电磁场的数值求解。应用物理学专业里搞太赫兹方向的学生,第一次打开全波仿真软件时,往往会怀疑自己之前的装机经验全是错觉。这篇文章就想把这层落差讲清楚。 一条Nature新闻,揭开”太赫兹间隙”的底牌 2026年2月19日,《自然》(Nature […]