汪岸，任帅，苗雪，董玲玉，朱迎，陈丹丹，胡长军

北京科技大学，北京 100083

1 引言

数值核反应堆（以下简称数值堆）是一种基于超级计算机实现的软件系统，用于核反应堆内多物理耦合过程的高保真数值模拟和预测[1]。数值堆被当成实际反应堆“外在”和“内在”的镜像，可以支撑包括反应堆的设计、建筑安装、运行、退役等过程在内的全周期从微观机理到宏观现象的研究。数值堆在运行中涉及的大量数据通常有两种用途：一是用于建模优化，即作为耦合计算的中间数据，辅助模型的建立和改进；二是用于科学发现，即作为研究分析的原始数据，获取对材料、机理的认识。

这些数据在数值堆这一复杂的多物理场模拟系统中流动，且进行精细计算，可以轻易产生PB级的数据量，因此在存储上要借助高吞吐、高并发的并行文件系统，在计算上要依赖高性能、高可用的处理器资源。在不同计算尺度、不同服役环境下，数据虽然体现为不同的含义、形式，但是它们都属于与核反应堆相关的计算数据，相互之间存在紧密的关联。从计算的部分来看，数值堆是核反应堆各种物理过程及其耦合模拟的算法实现，其中各过程通过计算数据相连；从数据的部分来看，数值堆是核反应堆各种计算数据的关联和相互转换，其中各数据通过物理过程相连。

数值核反应堆大数据就是数值堆运行过程中涉及的数据总和。作为数值堆的关键组成部分，数值核反应堆大数据具有两方面不可忽视的重要作用：对“内”，它为工程人员提供了形式复杂、关联紧密的计算数据，对其关联性的研究可用于改进数值堆的模拟性能；……