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高学浩主编 著

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出版社： 气象出版社

ISBN：9787502960872

商品编码：1533534953

出版时间：2015-01-01

作  者:高学浩 主编 著作 定  价:52 出 版 社:气象出版社 出版日期:2015年01月01日 页  数:288 装  帧:平装 ISBN:9787502960872 ●总序
●丛书前言
●前言
●第1章绪论
●1.1雷电防护技术发展概况
●1.1.1国外发展概况
●1.1.2国内发展概况
●1.2本教材的主要任务
●第2章雷电及其危害
●2.1雷暴概述
●2.1.1雷暴
●2.1.2雷暴及其荷电的基本结构
●2.1.3雷暴云中电结构的形成
●2.1.4产生强闪电雷暴云的气象条件
●2.1.5云起电的一些特点
●2.1.6雷击的选择性
●2.2雷暴中的闪电过程
●2.2.1云闪
●2.2.2地闪
●2.2.3地闪过程及结构
●部分目录

内容简介

本书共分9章，详细介绍了雷电的形成与特性、雷电的各种技术参数、雷击的选择性及雷电的危害，同时还重点介绍了建筑物防雷分类及保护措施、雷击风险评估技术与方法、综合防雷工程设计、防雷装置设计技术评价与施工监督、防雷装置检测技术、雷电灾害调查与鉴定及雷电监测与预警预报等内容，并提供了相关设计实例。本书以介绍雷电防护专业基础知识为重点，注重内容的可读性，加强了理论联系实际的案例分析内容。力求体现基层台站气象业务实际需求,满足基层台站防雷减灾业务技术人员需求。 高学浩 主编 著作 高学浩，男，1958年出生，硕士，*国工程继续教育协会常务理事。长期从事气象教育培训的教学和管理工作，主要从事气象继续教育与培训的理论与方法、政策、规划等研究，主持气象继续教育与培训相关重大项目、培训课程体系以及相关培训教材的系统开发工作。

好的，这是一本关于计算机系统架构的专业书籍的简介： --- 书名：《现代高性能计算系统架构与实践》 简介 随着信息技术的飞速发展，计算需求的日益复杂化，高性能计算（HPC）已成为驱动科学研究、工程模拟乃至人工智能等前沿领域进步的核心动力。本书系统、深入地探讨了当代高性能计算系统的设计哲学、关键技术及其工程实践。它旨在为系统架构师、软件开发者、HPC 领域的研究人员以及对底层计算机制感兴趣的专业人士，提供一个全面且实用的知识框架。 本书的撰写严格基于当前工业界和学术界公认的最先进技术和标准，聚焦于如何构建、优化和管理下一代计算基础设施，内容涵盖了从硬件基础到软件栈的各个层面，力求做到理论深度与工程实用性的完美结合。 第一部分：高性能计算系统的基础理论与演进 本部分首先确立了理解现代HPC系统的理论基础。我们将追溯计算体系结构的历史演变，重点分析摩尔定律的瓶颈与后摩尔时代的并行化趋势。 1.1 计算模型与性能度量： 详细阐述了串行、指令级并行（ILP）、数据级并行（DLP）、任务级并行（TLP）以及线程级并行（ThLP）等计算模型的内在联系与适用场景。性能评估不再局限于时钟频率，本书深入解析了FLOPS、内存带宽、互连延迟、可扩展性（Scaling Efficiency）以及能效比（Performance per Watt）等关键指标的精确量化方法，并引入了“弱可扩展性”和“强可扩展性”的严格定义。 1.2 处理器核心架构深入解析： 这一章节聚焦于现代CPU和GPU核心的设计哲学。对于CPU，我们将剖析乱序执行引擎、分支预测器的复杂算法、多级缓存的一致性协议（如MESI/MOESI）以及向量指令集（如AVX-512）的向量化潜力。对于GPU，则侧重于SIMT（单指令多线程）模型的执行单元组织、线程束调度机制以及片上存储的层次结构，解释为何GPU在特定计算类型中展现出惊人的吞吐量。 1.3 内存系统与存储层次结构： 内存墙问题是HPC系统设计中的核心挑战。本书详细分析了DRAM技术的最新进展（如HBM3、GDDR6），并探讨了非易失性存储器（NVM）如3D XPoint在作为下一级存储或持久性内存的应用潜力。我们重点讨论了内存访问模式的优化、缓存污染的预防策略以及一致性内存模型在并行程序中的体现。 第二部分：互连网络与集群拓扑设计 HPC系统的性能瓶颈往往出现在节点间的通信效率上。本部分专注于构建高效、低延迟的集群互连架构。 2.1 极速互连技术： 全面评估了InfiniBand（IB）、RoCE（RDMA over Converged Ethernet）以及专有高速网络技术（如Cray Slingshot）的技术细节。重点解析了RDMA（Remote Direct Memory Access）机制如何绕过操作系统内核，实现零拷贝通信，并分析了其在不同网络拓扑（如Fat Tree、Torus、Honeycomb）下的延迟和带宽特性。 2.2 拓扑结构的选择与分析： 探讨了如何根据应用的工作负载特征（通信密集型或计算密集型）选择最优的集群拓扑。书中通过大量的网络模拟数据，对比了全互联（All-to-All）、降维立方体（DDC）以及更现代的混合拓扑在扩展性方面的优劣，并提供了进行拓扑优化的实际案例分析。 2.3 异构计算的互连挑战： 随着加速器（GPU、FPGA）在系统中的普及，节点内和节点间的异构通信变得至关重要。本书详细讲解了如NVSwitch、CXL（Compute Express Link）等技术在统一内存访问（UMA）和一致性内存模型构建中的关键作用。 第三部分：并行编程模型与软件栈工程 硬件的强大必须通过高效的软件模型来释放。本部分深入探讨了面向异构系统的并行编程范式和编译优化技术。 3.1 经典并行模型回顾与发展： 深入剖析了MPI（Message Passing Interface）的最新标准（如MPI-4.0），强调了其在集体通信、非阻塞通信以及容错机制方面的改进。同时，对OpenMP和Pthreads等共享内存模型在多核/众核环境下的适用性进行了辩证分析。 3.2 异构编程范式： 重点讲解了CUDA C++和OpenCL/SYCL等主流异构编程框架的底层机制。我们不仅停留在API调用层面，更深入探讨了数据迁移策略（如Pipelined Data Transfer）、流（Stream）管理、并发核启动优化，以及如何利用编译器和运行时库实现自动化的负载均衡。 3.3 运行时环境与调度系统： 现代HPC集群依赖于复杂的资源管理器和作业调度系统。本书详述了Slurm、LSF等主流调度器的内部工作原理，包括作业排队算法、节点分配策略以及资源隔离技术。同时，分析了新型的容器化技术（如Singularity/Apptainer）在HPC环境中的部署与性能影响。 第四部分：系统可靠性、能效与未来展望 高性能计算正在向“可持续计算”迈进，可靠性和能效成为衡量系统先进性的重要维度。 4.1 容错机制与可靠性设计： 随着系统规模的扩大，单个部件失效的概率急剧上升。本书探讨了从硬件层面（如ECC内存、冗余电源）到软件层面（如Checkpointing/Restart、局部性恢复）的多种容错策略，并量化了不同策略对应用性能的开销。 4.2 能效优化与绿色计算： 详细介绍了功耗感知型调度（Power-Aware Scheduling）技术，以及如何利用CPU/GPU的动态电压和频率调整（DVFS）机制来平衡性能与功耗。本书还讨论了先进的液冷技术在数据中心热管理中的应用，以实现更低的PUE（Power Usage Effectiveness）。 4.3 领域的交叉与融合： 最后，本书展望了HPC架构的未来趋势，包括量子计算与经典HPC的混合模型（Hybrid Quantum-Classical Computing）、基于存内计算（In-Memory Computing）的新型加速器架构，以及AI驱动的自动性能调优技术，为读者指明了下一代计算领域的研究方向。 --- 本书特色： 深度与广度兼备： 内容覆盖了从硅片设计到集群调度、从底层硬件到上层编程模型的完整技术栈。 强调工程实践： 包含大量的架构图解、性能测试数据对比，以及可复现的代码片段和调优思路。 面向未来： 对异构计算、新型互连技术和可持续计算的探讨，确保了知识的前沿性。 目标读者： 计算机体系结构、并行计算、系统软件、大规模数据中心基础设施领域的工程师、科研人员及高等院校相关专业师生。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对这类专业书籍的期望值一直不高，总觉得它们要么过于理论化，要么就是流于表面、只谈概念。但这本书却完美地找到了那个微妙的平衡点。它对新型防护材料的介绍，简直就是一场视觉和知识的双重盛宴。作者似乎对当前材料科学的最新进展了如指掌，不仅仅停留在传统避雷针的范畴，而是深入探讨了诸如纳米涂层、导电聚合物在外部防护层应用的可能性和实际挑战。更让我感到惊喜的是，书中对于系统集成与维护的篇幅着墨不少，这通常是很多技术书籍会忽略的“脏活累活”。作者详细描述了如何进行定期的热成像检测、接地电阻的动态监测，甚至细致到不同气候条件下，部件老化的预测模型。这种对全生命周期的关注，体现了作者深厚的工程实践经验，而不是纸上谈兵的理论构建。读完这部分，我立刻回去检查了我公司几处关键设施的运维记录，发现了不少过去被忽视的盲点，这本书的实用指导价值是毋庸置疑的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排，堪称艺术品级别的严谨。它没有采用传统的“总分总”或者时间顺序，而是构建了一个逻辑清晰的知识体系树。最让我眼前一亮的是它对雷电物理机制的溯源分析。作者没有将雷电发生视为一个既定事实，而是花了大篇幅去解构先导流光、回击阶段的微观过程，这部分的描述充满了物理学的张力和美感。随后，这种对基础的深刻理解，无缝衔接到后面对电磁兼容（EMC）的深度剖析上。书中明确指出，单纯的外部防护不足以应对现代电子设备的敏感性，必须从源头控制电磁脉冲的耦合。作者用简洁的图表展示了屏蔽效能（SE）与频率的关系，并给出了针对高密度数据中心的具体法拉第笼设计优化建议。这种从宏观现象到微观机理，再到实际工程控制的层层递进，使得阅读体验极其扎实，每一页知识点都像是为下一页的复杂应用打下了坚实的地基，绝无半分冗余。

评分☆☆☆☆☆

这本书，讲的真是让人耳目一新。我本以为它会像我以前读过的那些技术手册一样，枯燥乏味，充斥着复杂的公式和晦涩难懂的术语。没想到，作者以一种近乎讲故事的方式，将那些原本看似遥不可及的电磁场理论，以及复杂的设备原理，娓娓道来。尤其是书中关于不同建筑结构对雷电敏感度的分析部分，简直是教科书级别的深度，但行文却异常流畅，让人在不知不觉中就吸收了大量知识。比如，书中对历史古迹保护中的防雷策略探讨，不再是简单地罗列规范，而是结合了实际案例，分析了如何在不破坏建筑美学的前提下，植入现代防护系统，这种平衡艺术的阐述，远超我预期的技术深度。它更像是一本结合了历史、建筑学和前沿物理学的跨学科著作，让人对“防护”二字有了更宏大、更全面的理解。我特别欣赏作者在处理标准制定背景时的那种严谨态度，没有生硬地堆砌条文，而是深入挖掘了背后驱动技术发展的社会需求和工程挑战，读来颇有洞察力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它有一种老派工程师特有的沉稳和对细节的执着，但又不失现代科技的锐气。我对防雷接地系统那一章节印象最为深刻，因为它往往是实践中最容易出问题的地方。作者对人工接地体与自然接地体的融合利用，进行了极为细致的探讨。他不仅分析了土壤电阻率对接地阻抗的影响，还深入讨论了共地和地电位反击现象在多点接地系统中的复杂相互作用。书中详细对比了环形地网和网格地网在不同地质条件下的优劣势，甚至提到了在腐蚀性土壤中采用牺牲阳极保护的具体方案。最让我佩服的是，作者在讨论雷击产生的瞬态过电压时，没有停留在理论计算层面，而是直接给出了浪涌保护器（SPD）的选择指南，包括其残余电压、额定放电电流以及不同钳位机制的优缺点对比，内容详实到可以作为现场工程师的应急手册来使用，真正做到了技术与实践的完美统一。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，在阅读关于高层建筑群落的雷击风险评估那一章时，我感受到了极大的震撼。这部分内容远超出了我之前对于风险分析的认知。作者引入了蒙特卡洛模拟的概念，来预测复杂地形和气流对电荷布集的影响，这在传统教科书中是很难看到的。更绝妙的是，书中对雷电防护等级（LPL）的选择，不再是简单的查表，而是引入了经济损失模型和社会影响因子进行权衡。比如，对于某些关键基础设施（如医院、数据中心），即使风险概率极低，作者也力主采用更高级别的防护标准，并给出了详尽的成本效益分析模型。这种将工程决策与风险社会学相结合的视角，极大地提升了这本书的理论高度。它不再仅仅是一本技术指南，而更像是一部关于如何在不确定性世界中做出最优决策的战略手册。那些精妙的配图，如三维电荷密度分布图，更是直观地将抽象的物理概念具象化了。