“一亿”是“一千万”的十倍吗?
应一些新朋友的要求,后续会陆陆续续发一些之前的老文章,老朋友可忽略
工业软件研发中处理超大模型
工业软件研发中处理超大模型(2)
工业软件研发中处理超大模型(3)
工业软件研发中处理超大模型(4)
工业软件研发中处理超大模型(5)--求解器通用篇
工业软件研发中处理超大模型(6)--有限元求解器
-----1亿是1千万的10倍?-----
早期笔者使用矩量法求解线性方程组,在不使用快速多级方法,自由度达到3万时,台式机上已经无法求解出,8G的机器内存不够用。对于满秩矩阵的线性方程组,常规求解方法时间复杂度为n^3(n的3次方)。
对于自由度1千万以下稀疏矩阵的求解,好的台式机基本能应付,而当自由度达到1亿的时候,简单的将硬件乘以10倍完全不能满足要求。因为计算的空间复杂度,时间复杂度并不是线性,通常是NlogN,N^2或者更高。当自由度达到1亿时,不仅需要对硬件核心部件CPU,内存扩容,而且在磁盘阵列,I/O,并发计算,GPU,网络,带宽等方面都提出了更苛刻的要求。
在算法方面看,减少网格密度,在物理量梯度大的地方加密,无变化的地方将网格变稀疏,可以有效减少计算量;另外优化求解算法本身,使其更加易于并行化计算。
从目前来看,计算机硬件计算能力的更新速度,跟不上指数级求解规模的增加速度。这也是量子力学发展的最大推动力!
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针对该问题,本文稍微展开一下。
这里的1亿,主要指仿真中最终求解线性方程组的自由度个数,就是刚度矩阵的规模,即在方程Kx=b中,K的规模为1亿*1亿的方阵。
从硬件角度看,性能瓶颈首先在内存。目前台式机的内存普遍在64G以下。对于1千万的稀疏矩阵,存储勉强够用,加上计算,一般都不够用,在windows系统上如果内存不够用,会启用虚拟内存,也就是用页面交换把硬盘当内存使用,频繁读写磁盘,这时候性能会大大降低。而对于1亿自由度的矩阵,可能刚度矩阵组装都不够用。对于一亿自由度的矩阵,首先要保证内存能够存储,一般的方法是使用具有超大内存的工作站服务器。
内存问题解决后,再就是CPU性能。前面讲过,通常矩阵计算的空间复杂度,时间复杂度并不是线性,而是NlogN,N^2或者更高。使用单核单线程,耗费的时间是条曲线上升趋势。虽然稀疏矩阵采用了CSR等方法压缩数据,但自由度的平方数据仍然还是海量数据。现在的CPU普遍多核多个逻辑线程。这也要求在进行迭代法求解方程组时,合理的进行矩阵分解,参考一篇文章入门仿真软件性能优化,采用分治的方法适应硬件的需求。
这里需要注意的是单核CPU的性能以及CPU的数量。根据实际情况进行分治!
在满足了单机CPU运行之后,再就是集群分布式计算。采用多台计算设备,比如刀片等专业服务器,超算等等,这里需要考量的是负载均衡和网络带宽,即保证单台设备的利用率和整体进度保持一致。对于超大量的计算,最好能用软件实现动态规划,对于频繁交换数据的计算,要注意网络带宽的瓶颈。
再从软件方面来看,根据笔者的研发经验,相当一部分仿真的性能问题可以通过软件以及改进算法解决。在前处理中,尽量避免软件中高频操作,大数据拷贝,大量细小数据操作等。如果必须有,对操作进行采样性能评估,保证在可接受范围内。在求解线性方程组前,提取矩阵特征,尽可能在最细度上根据矩阵特征,同时结合模型和业务的特点,选取最合适的求解方法。
其实目前对于数值计算方法而言,其算法都是公开透明的,商业软件之间真正较量的是业务模型的准确性,算法的稳定性以及效率。而这也恰恰是每个软件可以改进和提升的地方
2004年,ANSYS解出了1亿自由度的模型,2008年,ANSYS解出了10亿自由度的模型。即使现在来看,我们认为自由度超过1千万的模型是个大模型,所以1亿自由度的模型仍然可以认为是超大模型,且只能在超大的服务器上运行,可以想象,随着硬件的提升和算法的改进,实际应用中会有越来越多的超1亿自由度的模型求解。
回到开始的问题,“一亿”是“一千万”的十倍吗?显然不是。
最后还是以业内的一句话作为结束语:
“如果你的仿真还没有受到硬件的限制,那说明你的仿真还没有入门”。
一亿是十个一千万吗
对的,一亿等于十个一千万满意的话,望采纳~
1.四上教学后记(一)认识计数单位“十万、百万、千万、亿”;亿以内的数位顺序表
计量物体个数的时候,我们要用到自然数,比如5个人,4条鱼,2只猫。当5个指向于人的时候,就是5个人;当4指向于鱼的时候就是4条鱼;当2指向于猫的时候就是2只猫。
当我们舍去了具体的物体的时候,就只剩下光秃秃的数了,这些数又指向于什么呢?那是一个个计数单位。比如5,指向于一,就是5个一;50的5指向于十,就是5个十;500000的5指向于十万,就是5个十万……
小精灵说:“一(个)、十、百、千、万……亿都是计数单位。”其实,1个人,1条鱼,1只猫……也是计量物体个数的单位。只是计数单位之间有着剪不断的关系(特别是相邻两个计数单位之间的进率是十),而1个人与1条鱼、1条鱼与1只猫之间没有什么必然的关系。
例1中,小精灵问了一句话:你知道这个数中每个数字的含义吗?问得真好,它让学生明白了数与数字之间的区别。数字,只有10个,即0—9,但数却有无数个,这全都亏了有“位值制”。
教材中还说:“在用数字表示数的时候,这些计数单位要按照一定的顺序排列起来,它们所占的位置叫做数位。”这里有一个重点词叫“顺序”,这说明计数单位的排列是有序的、固定的,不像4条鱼与2只猫,可以随便换位置。因此,每个计数单位都有自己固定的位置,我们可以取名为:个位、十位、百位……
通过拨数,我们知道了:10个十万是一百万,10个一百万是一千万,10个一千万是一亿。就这么一句简单的话“( )个( )是( )”,其实也挺难的。个人认为要分三部分来看待它,第一部分是数量,第二部分是单位,第三部分是数的大小。比如:10个十万是一百万,“10个”是数量,“十万”是单位,“一百万”是数的大小。其中数量(计量)一般用自然数,而数的大小可用汉字或用阿拉伯数字表述。
有时,也会倒过来,比如“一万里有( )个一千,”但每一部分的意义还是原来那个。在这里,第一部分是数的大小,第二部分是数量,第三部分是单位。
口算作业中有填空题(如图),“10个一是多少”,学生填“一个十”,虽然也没错,但显然是不合适的,因为它想问的是“数的大小”,所以应该填“十(或10)”。
我们也常把数的意义与数的大小搞错,比如问你“十万位上的6的表示什么?”却常会说成六十万(这是它的大小),其实是“6个十万”。
十个1是十,十弦府土顾个10是百,十个100是千来自,十个1000是万,十个万为什么不是亿?
本团很高兴为您服务!为什么亿和万不是十进制的?而是千进制的?因为人们在长期的实践中发现,万以内的数字使用的频率很高,万以上数字使用的比较少,所以对它的规定不是很具体。你见过3.0852万这样的数字吗,一般情况下小数点只保留3位,谢谢采纳,欢迎追问。
小学数学:多少个一千万是一亿,10个多少是一千亿
10个一千万是一亿10000个一千万(10个100亿)是一千亿
10个一千万就是一亿,一亿里面有100个一百万.______.(判断对错
答案是正确的。解题如下:10×10000000(一千万0)=100000000(一亿)100000000(一亿)÷1000000(一百万)=100所以10个一千万就是一亿,一亿里面有100个一百万。其中相邻的两个计数单位之间的进率都是10。扩展资料:数字单位《五经算术》:按黄帝为法,数有十等。及其用也,乃有三焉。十等者,谓“亿、兆、京、垓、秭、穰、沟、涧、正、载”也。三等者,谓“上、中、下”也。下数者,十十变之。若言十万曰亿,十亿曰兆,十兆曰京也。中数者,万万变之。若言万万曰亿,万亿曰兆,万兆曰京也。上数者,数穷则变。若言万万曰亿,亿亿曰兆、兆兆曰京也。计数单位依次为:个、十、百、千、万、十万、百万、千万、亿、十亿、百亿、千亿、兆、十兆、百兆、千兆、京、十京、百京、千京、垓、十垓、百垓、千垓、秭、十秭、百秭、千秭、穰、十穰、百穰、千穰、沟、十沟、百沟、千沟、涧、十涧、百涧、千涧、正、十正、百正、千正、载、十载、百载、千载、极、十极、百极、千极、恒河沙、十恒河沙、百恒河沙、千恒河沙、阿僧祗、十阿僧祗、百阿僧祗、千阿僧祗、那由他、十那由他、百那由他、千那由他、不可思议、十不可思议、百不可思议、千不可思议、无量大海、十无量大海、百无量大海、千无量大海、大数、十大数、百大数、千大数亦可以写作为:万:10的四次方。亿:10的八次方。兆:10的十二次方。京:10的十六次方。垓:10的二十次方。秭:10的二十四次方。穰:10的二十八次方。沟:10的三十二次方。涧:10的三十六次方。正:10的四十次方。载:10的四十四次方。极:10的四十八次方。恒河沙:10的五十二次方。阿僧祗:10的五十六次方。那由他:10的六十次方。不可思议:10的六十四次方。无量:10的六十八次方。大数:10的七十二次方
十个一千万是来自一亿对吗?
十个一千万是一亿对。因为千万和亿之间的进率是十,所以10个一千万是一亿,题干说法正确。一亿等于10千万,亿就等同于万万,也就是十的八次方,和千万是两个相邻的数位,而千万表示十的七次方,两者之间的进制是10,因此一亿相当于十个一千万,这种计数单位最初被完整的记载。中国古代数字单位公元190年前后(约东汉时期)在一本名为《数术记遗》的典籍当中,便相当完整地记载了中国表示数量的数词.这些数词计有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万(十千)、亿、兆(万亿)、京、垓、秭、穰、沟、涧、正、载。而中国数词表示法当中最大的“极”,在这本书当中并没有记载,不过却常用在表示无限大的概念。唐朝时期,又添进了一个新的成员:大数。其中一部分从古印度梵语中借用,它原本是与小数相对应的,后来才被引申为一个新的数词。
10个一千万元等于一亿元吗?
求10个一千万元等于一亿吗,一行数字的定位从右往左开始,由个位十位…………千万位一位,每向左移动一位就是扩大十倍,亿位紧挨千万位是千万位扩大十倍,所以10个千万位,就是亿亿万元由十个千万元组成,所以10千万元等于一亿。
十个一千万是一亿对吗?
十个一千万是一亿对。因为千万和亿之间的进率是十,所以10个一千万是一亿,题干说法正确。一亿等于10千万,亿就等同于万万,也就是十的八次方,和千万是两个相邻的数位,而千万表示十的七次方,两者之间的进制是10,因此一亿相当于十个一千万,这种计数单位最初被完整的记载。中国古代数字单位公元190年前后(约东汉时期)在一本名为《数术记遗》的典籍当中,便相当完整地记载了中国表示数量的数词.这些数词计有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万(十千)、亿、兆(万亿)、京、垓、秭、穰、沟、涧、正、载。而中国数词表示法当中最大的“极”,在这本书当中并没有记载,不过却常用在表示无限大的概念。唐朝时期,又添进了一个新的成员:大数。其中一部分从古印度梵语中借用,它原本是与小数相对应的,后来才被引申为一个新的数词。
十个一千万是一亿对吗?
十个一千万是一亿对。因为千万和亿之间的进率是十,所以10个一千万是一亿,题干说法正确。一亿等于10千万,亿就等同于万万,也就是十的八次方,和千万是两个相邻的数位,而千万表示十的七次方,两者之间的进制是10,因此一亿相当于十个一千万,这种计数单位最初被完整的记载。中国古代数字单位公元190年前后(约东汉时期)在一本名为《数术记遗》的典籍当中,便相当完整地记载了中国表示数量的数词.这些数词计有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万(十千)、亿、兆(万亿)、京、垓、秭、穰、沟、涧、正、载。而中国数词表示法当中最大的“极”,在这本书当中并没有记载,不过却常用在表示无限大的概念。唐朝时期,又添进了一个新的成员:大数。其中一部分从古印度梵语中借用,它原本是与小数相对应的,后来才被引申为一个新的数词。