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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于BSP模型的热物理特性一维仿真的分布式计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114297831B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111521034.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于BSP模型的热物理特性一维仿真的分布式计算方法是由李蔚清;罗家俊设计研发完成，并于2021-12-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于BSP模型的热物理特性一维仿真的分布式计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于BSP模型的热物理特性一维仿真的分布式计算方法，包括：利用分布式集群计算资源共享的条件，在对复杂产品进行热物理特性一维仿真时，对其进行分布式计算；依据一维仿真模型中零维模型的前驱后继关系，将产品的一维仿真模型等价为有向图，并将简化后的有向图分割为若不相关的子图，不同子图内的零维模型具备并行计算的条件，并将具备并行计算条件的零维模型分派给分布式集群中的不同计算结点进行分布式并行计算。本发明基于分布式架构实现热物理特性的一维仿真，提高了热物理特性一维仿真的仿真速度。

本发明授权基于BSP模型的热物理特性一维仿真的分布式计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于BSP模型的热物理特性一维仿真的分布式计算方法，其特征在于，所述方法包括以下操作： 步骤1、建立基于BSP模型的计算机集群环境，具体方法为： 步骤1.1、在同一个局域网中搭建若干计算机，这些计算机就是BSP模型中的组件，并为每台计算机配置好其他计算机的IP地址； 步骤1.2、设置集群路由器；集群中的计算机通过IP感知到其他计算机，并基于TCPIP协议相互进行通信； 步骤1.3、设置全局时钟；在进行仿真计算时，以仿真步作为全局时钟，即所有的计算结点都处于同一个仿真步； 步骤1.4、将集群中的计算机划分为两类：Master和Worker，Master和Worker之间采用TCPIP协议进行通信，Worker之间相互不进行通信，其中Master负责将一维仿真中的计算任务分派给各个Worker进行计算；Worker之间并行计算并将计算结果返回Master； Master和Worker两类计算结点由系统自动进行划分，将用户使用的计算机看作Master，即集群中只有一个Master，集群中其他结点看作Worker； 步骤2、建立热物理特性一维仿真模型，一维仿真模型由零维模型连接而成，连接具有方向性，连接代表着在一个零维模型向另一个零维模型传递数据，一个零维模型接收到数据后才可以进行计算；设置仿真步的时长和仿真总的步数，所有零维模型均完成当前仿真步的计算即可进入下一个仿真步，直到仿真结束； 基于BSP模型，在构建热物理特性一维仿真模型时，其具体方法为：将一个仿真步作为BSP模型中的一个超步，在一个仿真步中，一维仿真模型中的所有零维模型都完成了当前仿真步的计算之后，才算完成了一个超步的计算，仿真进入下一个仿真步，即BSP模型进入到下一个超步； 步骤3、将热物理特性的一维仿真模型等效为有向图，图中的结点代表零维模型，图中的边代表零维模型之间的数据连接； 步骤4、基于热物理特性一维仿真模型等效的有向图，进行计算任务的划分；步骤4中，基于热物理特性一维仿真模型等效的有向图，进行计算任务的划分，具体方法为： 步骤4.1、首先将整个一维仿真模型等效的有向图划分为若干相互没有关联的子图，对于不同子图之间，每个子图之间均能够并行进行仿真计算； 步骤4.2、对于同一个子图中的结点，也存在能够并行计算的结点，将这些结点也划分为任务； 步骤4.3、在仿真的每一个仿真步开始时，每个子图中均会有一个或多个零维模型率先开始计算，这些零维模型组成了一开始划分出来的任务； 步骤4.4、当仿真步长开始之后，一个零维模型计算结束后会向其后继结点传输数据，从而使其后继结点也能够进行计算，这些被数据驱动计算的零维模型组成了一个仿真步过程中的计算任务； 步骤5、开始进行热物理特性的一维仿真，并在仿真过程中将计算任务按照划分分派给集群中的其他空闲计算结点进行并行计算； 对计算过程中划分好的任务进行分派，具体方法为： 步骤5.1、通过Master将计算任务均匀的分派到当前空闲的各个Worker上进行计算，当计算完毕后，Worker将计算结果返回给Master； 步骤5.2、Woker计算完毕后将计算结果返回给Master后能够推动其他的零维模型进行计算，产生新的计算任务，新的计算任务又由Master分派给Worker，通过这样的方式，让尽可能多的Woker始终保持计算，充分利用了Worker的计算能力； 步骤6、热物理特性一维仿真模型仿真计算结束，进行分布式计算方法的并行性能分析； 计算分布式系统并行效率，具体如下： 假设每个零维模型的一次计算记为一次任务，在计算过程中，总的计算时间表示为如下公式： ； 其中是总的热物理特性一维仿真模型的仿真时间，是仿真中用于零维模型计算的时间，是仿真中数据传输时间； 每个任务都是通过分布式系统发派给Worker进行计算，则每次执行任务都会产生的时间消耗有：计算时间和通信时间，则得到下面的公式： ； 其中是单个任务的计算时间，是单次通信需要的时间，是仿真中的任务总量； 进行分布式计算时，计算结点的增多并不能减少通信次数及通信时间，计算结点的增多能够增多同一时间并行计算的任务数量，从而得到以下公式： ； 其中是分布式集群中Worker的数量； 定义分布式并行计算的并行加速比和效率为： ； 其中为单机中热物理特性一维仿真模型的仿真时间，为分布式系统中热物理特性一维仿真模型的仿真时间；为并行加速比，为并行效率。

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