Aycil Cesmelioglu
国家科学基金奖(2021年)
合作研究:孔隙弹性和相关问题的降阶模型的发展
孔隙弹性是连续介质力学模型的一个框架，用于研究涉及多孔弹性介质和流体流动的问题。孔隙弹性问题在石油工程中的碳氢化合物提取、人体血液流动等生理过程、环境工程中的地下水污染以及地球物理中的岩浆和地幔迁移建模等方面都有实际应用。我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，即使有理论上最优的算法。本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算法应用
在这个项目中，Tran教授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，并设计新的有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、统计学、交通网络和运筹学。它们大多具有非光滑或非凸的不规则现象，这对计算提出了挑战。他的方法将主要基于应用数学中一个相对年轻的子领域——变分分析，它与这些非光滑和复杂的结构自然相容。
丹Steffy
福特资助的研究项目(2018)
安娜Spagnuolo
国家科学基金奖(2007)
“合作研究”NSF PetaApps: Petascale计算机上的风暴潮建模
本项目的目标是研究如何使用千兆级计算技术来显著提高风暴潮模拟的最先进水平，以前所未有的分辨率在多个相互作用的尺度上准确地模拟流，并证明这些模拟结果可以实时交付给应急管理人员。要实现这一目标，需要继续发展和改进对风、波浪、环流和地貌紧密耦合模型所涉及的机制的理解，改进对所有能量流尺度的物理域的描述和自适应分辨率，并研究准确、稳健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、实时可视化和编程工具方面的最新发展。在这个项目中，pi将开发高分辨率的大规模沿海淹没模型，并结合区域尺度的降雨/径流模型。我们将研究在千兆级架构上解决这些系统的鲁棒性和高度并行性算法。这些模型将在目前正在建设中的NSF Track 2 HPC系统上实施;此外，还将探讨在新型混合架构上模型的实现。
安娜Spagnuolo
国家科学基金SGER奖(2006)
“使用流道的数值加速”
计算机模拟的应用包括许多研究领域，如天气预测、跟踪地下水中污染物的位置和浓度、石油回收、研究疾病过程、设计实验和开发药物。在这些应用和其他一些应用中，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的方法，并且(1)不需要重写现有算法，尽管可以通过进行微小的编码修改来进一步改进，(2)不需要用传统语言编写的算法重写为其他语言，(3)并行执行部分代码，但不受单个微处理器或多处理器架构的开销的影响。和(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。这项工作建议使用流路径开发这样一种技术，其中，从数值算法的C(或可能是FORTRAN)描述开始，编译器将生成可下载的可执行文件，并将在Power PC上运行，该PC嵌入在具有并行流路径的FPGA中，以自动加速数值算法中的瓶颈循环。
有了这样的加速，目前PC无法实现的一些需要实时执行的模拟将能够以更高的速度运行并实现实时速度。这项研究的成功将导致未来的研究，包括对编译器和产生的电路进行优化，改进数值方案以优化硬件实现，并增强编译器以支持其他流行语言。
