[01133429]新一代高性能计算与智能计算技术在复杂系统工程中的应用

高性能计算技术在国内外受到高度的重视。它在科学研究、工程技术以及军事等方面的应用，已取得了巨大的成就。从更广泛的意义上来看，“计算”，已经和“理论”与“实验”并列，被普遍认为是人类认识自然的三大支柱之一。这种计算主要是指应用于科学与工程的、以高性能计算机为平台的大规模并行计算。它已发展成为一门新的学科--大规模科学与工程计算。大规模并行计算已成为研究科学与工程技术问题的手段和方式，采用这种手段和方式进行的科学与工程技术问题研究，被称为“计算科学与工程”(Computational Science and Engineering)。从钻孔测井数据、地震反射波形数据体出发，依托前人对大的地质背景框架的认识，构建大范围地下地质体三维模型是一个复杂的系统工程。这个三维模型可以是地层高程、岩石物理参数（属性：如声波速度、地层密度、电阻率、岩石成分等）。 项目就是利用现代数字信号或时间序列分析计算方法，进行研究应用。项目将钻孔地层依深度记录测量数据作为时间序列，引入离散小波变换进行噪声平滑和数据约减，提出基于动态时间扭曲方法（DTW）进行子序列搜索的相似性度量，实现了不等长时间序列匹配；同时，针对钻孔地层深度测量数据的多变量组合分析的要求，应用了基于奇异值分解的并行挖掘算法SSVD；实现了基于频度的动态划分时序模式挖掘算法SSMFP。在此基础上，应用SSMFP算法对钻孔地层深度测量数据进行了频繁模式挖掘实验，挖掘出许多分块的钻孔地层深度测量数据变化规律频繁模式，应用这些频繁模式对无钻孔测量数据的地方补充地层地球物理属性依深度（时间）记录序列，结合构造框架，再辅以数学地质插值技术，建立目标区的三维地层模型、并实现一个三维可视化系统。研究成果的数据分析与建模技术；软件系统可以广泛应用于地质、矿产、地震、环境评价等领域。