简介：当前,高性能计算极大地促进了众多领域的发展,因此,探究高性能计算的潜在的运算能力尤为重要。本研究基于自由、开源的计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)平台OpenFOAM,测试了一个多核计算集群在不同网格数和计算节点数下的并行计算时间,通过分析加速性能和计算效率来探究其潜在的运算能力。结果表明,多核并行计算很难达到理想的线性加速性能,甚至当计算能力达到饱和时,加速性能反而下降。同时,随着网格数量的增加,即计算规模的增大,计算效率也越来越高。本研究对于实现基于OpenFOAM的最佳多核并行计算策略具有一定参考价值。

简介：目的从24h心率变异性（HRV）的不同频段内提取关联维数（CD）进行分析,探讨该非线性指标包含的信息主要集中在哪个频段,进而对冠心病病人和健康人的数据进行研究。方法30例冠心病病人,其中男性16例,女性14例;年龄35-60岁,平均年龄51.3岁。24hHRV数据来自中国中医研究院望京医院。30例健康人,其中男性13例,女性17例;年龄33-62岁,平均年龄53.5岁。24hHRV数据来自MIT-BIH数据库。首先将24hHRV按照时间分成4段,从每段数据中提取CD;然后利用小波变换的分解和重构技术把24hHRV数据分成不同的频段,在不同频段内采用类似的方法分别提取4段时间数据的CD,将所得结果进行比较。结果在极低频段中提取的CD与小波分解前即全频段提取的CD具有较高的相似性;将冠心病病人与健康人在极低频段提取的CD进行比较,发现在下午时段,健康人CD的平均值大于冠心病病人。结论24hHRV的CD所反映的非线性信息主要包含在极低频段中;与冠心病病人相比,健康人在下午时段心血管系统的活动可能更复杂,对外界刺激的适应能力更强一些。该结论尚需进一步的研究结果加以支持。

简介：生物医学中的数学建模已受到研究人员的普遍关注。然而,由于生物医学中研究对象与研究方法有着自身的工作特点,它和传统的物理工程系统相比有较大的差异,如对这些特点没有明晰的认识,对于要想利用数学模型研究生伞现象的土物医学工作者和数理工作者的工作都会有所妨碍。人们已就数学方法在生物医学中的作用、生物医学数学模型的构造、运用的原则与方法作过方法学的探讨。本文拟着重从方法论的角度论述生物医学数学建模中的若干问题。

简介：目的在考虑声换能器特性的基础上,对磁感应磁声成像的正问题进行研究,并探讨其声源的产生、传播及接收机制。方法参考CT的三维Phantom仿真模型建立磁感应磁声成像正问题的模型,并结合电磁场理论利用有限元软件comsol仿真分析模型内部电导率分布与磁场和磁感应电场的关系,得到模型内部的磁感应电流分布。然后再深入研究声偶极子模型,并检测分析声换能器的特性后,给出相应的仿真声信号检测结果。结果磁感应电流密度在中心位置处为0,在电导率边界处变化较大,声换能器的检测声场分布和声偶极子传播的指向性会极大的影响声换能器接收到的磁声信号的值。结论为磁感应磁声成像实验研究及由声信号重建物体内部的电导率分布提供理论基础。

简介：压缩感知理论的提出,使得小动物三维荧光断层成像中在体肿瘤的稀疏重建成为可能。然而,小动物三维荧光逆向重建过程中系数矩阵的列向量具有高度的相干性,导致了正则化问题不能得到最稀疏的解。本研究提出了基于QR分解的系数矩阵正交变换方法,以降低系数矩阵列向量的高度相干性,并通过求解L1/2正则化问题逆向重建小动物体内光源大小和位置。数值仿真和活体小鼠实验表明,该方法能够有效的降低逆向重建过程中的欠定性,提高肿瘤源重建精度。