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Aycil Cesmelioglu
国家科学基金奖(2021)
合作研究:孔隙弹性及相关问题的降阶模型的发展
孔隙弹性是一个连续介质力学模型的框架，用于研究涉及多孔弹性介质和流体流动的问题. 孔隙弹性问题具有实际应用，如石油工程中的碳氢化合物提取, 生理过程，如人体内的血液流动, 环境工程中的地下水污染, 在地球物理学中模拟岩浆和地幔迁移. 人们确实需要获得孔隙弹性的高分辨率数值解，但这需要大量的计算资源, 即使是理论上最优的算法. 该项目将开发能够以可行的计算成本为大型孔隙弹性问题提供高精度解决方案的方法.
Nghia Tran
国家科学基金奖(2018)
合作研究:结构化优化中的二阶变分分析及其应用
在这个项目中，教授. Tran专注于开发先进的数学分析工具来研究现代结构化优化问题，并设计新的高效算法来解决这些问题. 这些问题出现在科学和工程的不同领域, 包括海量数据分析, 机器学习, 信号处理, 医学图像重建, 统计数据, 交通网络, 以及运筹学. 它们中的大多数都具有非光滑或非凸性的不规则现象，这给计算带来了挑战. 他的方法将主要基于应用数学的一个相对年轻的分支领域, 变分分析, 哪一种与这些非光滑复杂的结构自然兼容.
丹Steffy
福特公司资助的研究项目(2018)
安娜Spagnuolo
国家科学基金奖(2007)
“合作研究”NSF PetaApps:在Petascale计算机上建立风暴潮模型
该项目的目标是研究千万亿次计算的使用，以显著提高风暴潮模拟的最新水平, 准确地为多个流建模, 相互作用的尺度, 这是以前从未尝试过的决定, 并证明这些模拟的结果可以实时传递给应急管理人员. 为了实现这一目标，将需要继续发展和改进对紧密耦合风模型所涉及的机制的理解, 波, 环流与地貌, 改进了所有能量流尺度的物理域描述和自适应分辨率, 和调查的准确性, 鲁棒和高度并行的数值算法. 在新兴的千兆级架构上有效地实现这些模型需要利用并行数据管理方面的最新发展, 实时可视化, 以及编程工具. 在这个项目中, pi将发展高分辨率, 大尺度沿海淹没模型与区域尺度降雨/径流模型耦合. 鲁棒和高度并行算法将研究解决这些系统在千兆级架构. The models will be implemented on NSF Track 2 HPC systems currently under construction; furthermore, 本文还将探讨这些模型在新型混合架构上的实现.
安娜Spagnuolo
国家科学基金SGER奖(2006)
“使用流动路径的数值加速”
计算机模拟的应用包括许多研究领域，如天气预报, 追踪地下水中污染物的位置和浓度, 采油, 研究疾病过程, 设计实验, 开发药物. 在这些和其他一些应用中，需要实现数字代码的加速. 目前在加速数值模拟方面的工作有几个缺点. 考虑到每种方法的各种缺点, 项目将开发提高速度和(1)不需要重写现有算法的方法, 虽然可以通过稍微修改代码来进一步改进, (2)不要求用传统语言编写的算法用其他语言重写, (3)并行执行部分代码，但不受单微处理器或多处理器架构的开销的影响, 并且(4)不需要时间和精力来设计和实现不同类型的数值算法的特殊电路. 这项工作提出了利用流动路径开发这样一种技术, 从C(或可能的FORTRAN)描述数值算法开始, 编译器将生成可下载的可执行文件，并在FPGA中嵌入并行流路径的Power PC上运行，以自动加速数值算法中的瓶颈循环.
有这么快的速度, 一些需要实时执行的模拟，目前还不能由PC实现，将能够以更高的速度运行，并实现实时的步伐. 这项研究的成功将导致未来的研究，包括对编译器和由此产生的电路进行优化, 改进数值方案以优化硬件实现，增强编译器以支持其他流行语言.