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文檔簡介

三維FDTD并行算法的研究及應用的開題報告一、選題背景和研究意義近年來，電磁場計算在科學研究和工程應用方面越來越重要，例如雷達、無線通信、醫學成像等。而FDTD（Finite-DifferenceTime-Domain）方法作為一種數值求解電磁波動方程的重要工具，因其具有簡單易用、通用性強等特點而備受研究者關注。然而，FDTD方法需要在三維空間中離散計算，計算量大、耗時長。為了縮短計算時間，需要使用并行計算技術。同時，為實現高性能計算，需要對并行算法進行優化。因此，本研究擬通過研究三維FDTD并行算法，探索其并行計算優化技術，以期實現更快、更準確的電磁場計算，在科學研究和工程應用方面產生重要的影響。二、研究內容和研究方法1.研究內容本研究將涉及以下內容：（1）FDTD方法基本原理和三維空間離散方法；（2）并行計算優化技術研究，如MPI、OpenMP等；（3）FDTD算法在不同并行計算平臺下的實現；（4）實驗結果分析。2.研究方法本研究將采用以下方法：（1）文獻調研、分析和總結；（2）模擬實驗：編寫FDTD程序，在多個計算平臺上進行性能測試；（3）數據分析：利用統計方法對實驗結果進行分析和比較，找到最佳算法和參數配置。三、預期成果和創新點本研究預期實現以下成果：（1）研究三維FDTD并行算法，比較不同的并行計算方法，找到最優算法和參數配置；（2）實現FDTD算法在不同并行計算平臺下的高效運行，提高計算性能；（3）通過實驗結果分析，總結并行計算優化的經驗和技術方法，為更快、更準確的電磁場計算提供支持。本研究的創新點在于：（1）利用并行計算技術，提高三維FDTD算法的計算性能；（2）利用實驗方法，比較并分析不同并行計算方法的優缺點，提出最佳優化策略。四、進度安排2021年3月-2021年5月：文獻調研、分析和總結；2021年5月-2021年7月：編寫三維FDTD并行程序，進行性能測試；2021年7月-2021年9月：分析實驗數據，總結并行計算優化技術；2021年9月-2021年11月：論文撰寫和修改。五、論文結構安排本研究的論文結構安排如下：第一章：緒論第二章：相關技術和理論基礎第三章：三維FDT

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