俄羅斯科學家研究出一種高精度的計算技術

　　 俄羅斯科學院發布消息稱，俄科院信息學與控制聯邦研究中心下屬的A.A.多羅德尼齊計算中心研發了一種新的高精度計算技術，該技術可以用來解決空氣動力學和其它應用問題，比如，發動機降噪。這項研究得到了俄羅斯科學基金會的資助，研究成果已發表在荷蘭《Mathematics and Computers in Simulation》雜志上。

　　 空氣流體動力學是關于液體和氣體運動的科學，它是研究壁腔里物體受到液態流或氣態流的繞流問題以及氣體流動的問題。為了用計算機和超級計算機模擬空氣流體動力學的過程，俄科學家研究出多算子方法。當電子計算機對物理過程進行數值模擬時，描述這些過程的方程用代數方程代替，物理過程被簡化為完成算術運算。計算結果就是該過程在研究區域給定點上的參數值。代數方程可以用算子編寫。算子是按公式進行數學運算的符號表示。這些公式規定了需要執行哪些算術運算，公式的精度最終確定了所得解的精度。數學上精度的特點是“數量級”，當該區域給定點的數目增加時，這些數量級能快速地減少得數的誤差。因此，當點的數目確定時，數量級數越多精度就越高。提高數值模擬的精度是現代計算空氣流體動力學發展的重點方向之一。 提高數量級的傳統方法是對求得算子的公式復雜化，但解決實際問題會存在一定的困難和局限性。用多算子方法提高數量級是采用了眾多算子的組合，這些算子由結構非常簡單的同一公式求得，但一些參數的值不同，這些組合稱為多算子。因此，算子越多，所得到的數量級就容易更高。該中心研發的多算子保證了非常高的數值模擬精度。此外，在物理過程數值模擬時，因選擇了最佳的參數值，采用多算子可以更好地“看到”物理過程在很長一段時間內的細節及其發展。

　　 他們開發的這種全新的計算技術即多算子方法對各種物理過程進行數值模擬的精度比用原有的數值方法要高得多。這種方法在國際上屬于首創，已用來解決空氣流體動力學問題和采用傳統方法效果不佳的一些問題，諸如：降低飛機發動機和繞流部件的噪音、湍流、高超音速流動的數值模擬等問題。另外，這種技術還可以用在其它領域，例如：對氣候現象數值模擬、燃燒過程的數值研究等。當對龍卷風及其它大氣現象數值模擬時，采用多算子方案可以獲得高分辨率。