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基于MPI的并行FDTD算法的改进型研究的任务书
任务书
任务名称：基于MPI的并行FDTD算法的改进型研究
任务背景：有限差分时域法（FDTD）是计算电磁场传输的一种常用的数值计算方法，广泛应用于电磁场计算、信号处理等领域。FDTD算法的计算量较大，特别是针对复杂的电磁场模型，需要的计算资源更为庞大，单机计算无法满足要求，因此需要采用并行计算方法进行计算。
任务目的：本次研究的目的是提出并实现一种改进型基于MPI的并行FDTD算法，以提高复杂电磁场计算的效率。
任务内容：
1.研究MPI并行计算原理，了解并行FDTD算法的基本原理和算法流程。
2.分析现有的基于MPI的并行FDTD算法，评估其优缺点，为后续改进提供参考。
3.针对现有MPI并行FDTD算法中的不足，提出改进方案，并实现新的算法。
4.针对实验室某种场景下复杂电磁场计算进行性能测试，比较新算法与现有算法的计算效率。
5.撰写实验报告，包括研究背景、研究方法、实验过程和结果分析，以及新算法在电磁场计算领域中的应用前景。
任务周期：本次研究任务周期为4个月，具体计划如下：
任务名称|完成时间
-|-
MPI并行计算原理研究|第1个月
现有MPI并行FDTD算法的分析与评估|第2个月
提出MPI并行FDTD算法改进方案并实现|第3、4个月
基于实验场景进行性能测试以及撰写实验报告|第4个月
任务成果：
1.MPI并行计算原理研究报告，总结MPI并行计算的基本原理、技术特点和应用范围。
2.MPI并行FDTD算法分析报告，总结现有MPI并行FDTD算法的基本原理、算法流程、优点和不足。
3.MPI并行FDTD算法改进方案及实现报告，总结改进方案、实现步骤和实现效果。
4.实验报告，包括实验场景、性能测试结果和新算法的应用前景分析等内容。
5.实验代码，包括新算法的原始代码、优化后的代码和测试代码等。
任务评估：
1.任务完成情况评估，根据任务完成情况评估任务完成度。
2.成果质量评估，根据研究报告和实验报告的质量评估成果的质量。
3.算法性能评估，根据实验场景下的性能测试结果评估新算法的性能。
任务要求：
1.研究人员需要掌握C/C++或Fortran编程语言，熟悉MPI编程接口和开发。
2.研究人员需要具备一定的电磁场计算基础，了解FDTD算法原理和实现方法。
3.研究团队需要保证任务在规定的时间内顺利完成，并确保实验过程的安全和可靠性。
4.研究成果应该具有一定的实用性和推广价值，能够为相关领域的科学研究和工程应用提供支撑。