机箱电磁耦合问题的大规模并行FDTD实现的任务书.docx

机箱电磁耦合问题的大规模并行FDTD实现的任务书
任务书
题目：机箱电磁耦合问题的大规模并行FDTD实现
背景：
随着计算机技术的不断发展和应用范围的扩大，计算机系统的性能日益提高，功能越发强大。但是，在计算机逐渐普及的过程中，人们也发现了一些问题。这些问题包括计算机系统的电磁辐射问题、干扰问题等。其中，计算机机箱内部电磁耦合问题严重影响了计算机的性能和稳定性，因此需要对这个问题进行深入的研究和解决。
任务：
本次任务旨在设计并实现一个大规模并行的FDTD算法，以模拟机箱内部电磁场分布情况，通过计算机模拟得到机箱内部的电磁辐射情况，为电磁耦合问题的研究提供理论基础和计算依据。该任务需要完成以下内容：
1.针对机箱内部电磁场分布情况设计FDTD算法，对算法进行优化，提高计算效率。
2.设计并实现大规模并行的FDTD算法，以实现对机箱内部电磁场分布的快速计算。
3.使用高性能计算机进行并行化计算，进行性能测试和实验验证。
4.通过模拟计算得到机箱内部的电磁场分布情况，分析影响机箱电磁耦合的因素。
任务要求：
1.阅读相关文献，熟悉机箱内部电磁耦合问题及FDTD算法。
2.使用C++等编程语言，设计并实现大规模并行的FDTD算法，确保计算效率和精度。
3.对算法进行优化，使用多线程、GPU并行等技术，提高算法的计算速度和效率。
4.实现算法的性能测试和实验验证，对模拟得到的结果进行分析和解释。
5.完成任务的报告，包括问题阐述、分析和解决方案、算法设计、实现和验证等内容，并撰写相关论文。
6.确保代码和文档的可读性和可维护性，遵守学术道德规范，尊重知识产权。
参考文献：
1.C.J.Dick,S.H.Goh,“Areviewofelectromagneticinterferencesimulationtechniquesforelectronicsapplications,”IEEETransactionsonElectromagneticCompatibility,vol.44,no.2,pp.334-344,May2002.
2.F.Canavero,A.Lavini,D.Molinero,“ANewFinite-DifferenceTime-Domainmethodfortheanalysisofelectromagneticinterferenceinarraysofhigh-speedinterconnections,”IEEETransactionsonElectromagneticCompatibility,vol.46,no.4,pp.538-548,Nov.2004.
3.J.Chen,D.Li,C.H.Tseng,“AnovelFDTDalgorithmbasedonparticleswarmoptimizationalgorithmfortimedomainanalysisofprintedcircuitboards,”IEEETransactionsonElectromagneticCompatibility,vol.53,no.1,pp.15-23,Feb.2011.
参考资料：
1.《计算机模拟与计算机实验》
2.《计算机系统结构》
3.《高性能计算》
4.《计算机电磁兼容》
注意事项：
1.本次任务需要在规定时间内完成，确保质量和进度。
2.任务执行过程中需遵守相关安全规范，保障实验室设备和人员安全。
3.如有问题或困难，请及时向指导教师汇报。