fft算法c语言实现详解 fft程序( 三 )

今天的气象模型可以把地表划分成25*25km的区域，大气层可以划分成几十个层次进行研究。Manabe和Bryan在组合海洋-大气模型[5]时，使用了500平方公里的面积和9个级别，并且只覆盖了地球表面的1/6 。然而，巴拉吉仍然认为“这个模型是一个伟大的作品” ，这使得该团队首次能够在计算机中模拟二氧化碳水平上升对气候的影响。
数字加速器:BLAS(1979)科学计算通常使用向量和矩阵进行相对简单的数学运算，但计算量仍然很大。在20世纪70年代，科学界缺乏一套通用的计算工具来执行这些操作。所以科学界的程序员不得不花时间写代码来完成基本的数学运算，而不是专注于科学问题。
但是编程世界需要一个标准。于是，在1979年，基本线性代数子程序(BLAS)出现了[6] 。这个标准一直发展到1990年，为向量和后来的矩阵数学定义了一系列基本程序。
田纳西大学计算机科学家杰克·唐加拉(Jack Dongarra)认为，BLAS实际上是将复杂的矩阵和向量运算简化为简单的计算单元，其基础与加减法相同。他是BLAS开发团队的成员。
在加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Cray-1超级计算机等机器上工作的研究人员没有线性代数标准。
德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学家罗伯特·范德盖因(Robert van de Geijn)表示，BLAS“可能是科学计算领域定义的最重要的接口” 。除了为常用函数提供标准命名，研究人员还可以确保基于BLAS的代码可以在任何计算机上以相同的方式运行。这一标准也使计算机制造商能够不断优化BLAS，使其硬件能够快速运行。
40多年来，BLAS已经成为科学计算技术栈的核心，使得科学计算软件不断发展。乔治·华盛顿大学的机械和航空工程师Lorena Barba[/k0/]称之为“代码五层结构的内部机制” 。
东加拉说，“它是计算的基础设施。」
基本显微镜:NIH图像(1987)20世纪80年代初，程序员WayneRasband在马里兰州贝塞斯达的美国国立卫生研究院(NIH)脑成像实验室工作。该团队有一个可以数字化x光片，但不能在计算机上分析和显示。拉斯班德写了一个程序来实现这个功能。
这个程序是专门为价值15万美元的PDP-11微型计算机(安装在机架上的那种计算机，绝不是个人用的)设计的。然后在1987年，苹果发布了Macintosh II ，更友好，更实惠。拉斯班说:“我认为这显然是一个更好的实验室图像分析系统。于是他把软件搬到了一个新的平台(Macintosh II)上，并重新命名，从而引领了图像分析生态系统的发展。
NIH Image及其后继产品可以让研究人员在任何计算机上查看和量化任何图像。该软件家族包括Java版本软件ImageJ由Rasband为Windows和Linux用户编写；还有斐济，德国马普学会分子细胞生物学与遗传学研究所Pavel Tomancak开发的ImageJ，里面有关键插件。在马萨诸塞州布罗德研究所成像平台工作的计算生物学家贝丝·西米尼(Beth Cimini)表示，“ImageJ无疑是我们拥有的最基本的软件工具。我从没见过哪个生物学家想不用ImageJ或者斐济的显微镜。」
借助插件ImageJ工具，可以自动识别显微图像中的细胞核。资料来源:Ignacio Arganda-Carreras/ImageJ
拉斯班德认为，部分原因是这些工具是免费的，但威斯康星大学生物医学工程师凯文·埃利塞利(Kevin Eliceiri)认为，更重要的是它们使用户能够根据自己的需求简单地定制工具。他的团队在拉斯班德退休后领导了ImageJ的研发工作。ImageJ有一个极简的用户界面，从90年代开始就没怎么变过。但这个工具由于内置了宏记录器(允许用户保存鼠标点击和菜单选择的操作顺序来记录工作流)、强大的文件格式兼容性和灵活的插件架构，几乎可以无限扩展。Eliceiri团队的编程负责人柯蒂斯·鲁登(Curtis Rueden)表示，数百人正在上传插件。这些不断增加的插件极大地扩展了研究人员可用的工具集，包括从跟踪视频中的对象到自动识别细胞的丰富功能。
“这个软件的目的不是成为一切或者终结一切，而是为用户服务。”Eliceiri说，“与其他程序不同，ImageJ可以是用户想要的任何东西。」
序列检索器:爆炸(1990)一个软件的名字从名词变成了动词，这确实恰当地说明了它的文化重要性。在搜索界，有谷歌，而在基因领域，人们会想到BLAST 。
进化以取代、敲除、空缺失和重排的形式刻在分子序列上。通过寻找序列(尤其是蛋白质)之间的相似结构，研究人员可以发现它们之间的进化关系，并对基因功能有更深入的了解。实现这一想法的关键在于在迅速膨胀的分子信息数据库中进行快速全面的分析。