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1****软件有限公司(LimitonInc)绍兴柯桥上海紫竹2014年10月LimiSea项目融资计划书先进设计分析CAA软件2开发与销售一款用于工程设计与分析和科学计算的高新尖CAA软件。用途：航空、汽车、海洋工程、土木、气象、地震、能源、材料、生物、电子通信、核技术、量子场论等。市场规模：15%年增长率，预计2020年全球500亿元。技术优势：谱元法的世界首次商业化、极限子专有技术，能比国际同类软件先进一代以上。摘要3目录6.开发与营销7.成本与利润8.进展9.融资10.博弈思辨1.项目背景2.市场分析3.技术优势4.用途与意义5.开发团队4项目背景：CAA（计算机辅助分析）很多工程设计必须遵守物理定律，这些定律可以用数学方程表达，这些方程可以用计算机求解；ComputerAidedAnalysis（CAA）通过计算机求解数学物理方程为工程设计和科学研究服务。5项目背景：数学物理方程举例电磁场方程：6项目背景：数学物理方程举例气声学方程：7项目背景：数学物理方程举例非牛顿流体力学方程：8项目背景：数学物理方程举例弹性静力学双调和方程：9项目背景：数学物理方程举例量子电动力学Dirac方程：10项目背景：数值vs实验相比于实验，CAA的优势包括：成本低（数值计算的成本比实验低2个数量级）速度快（实验的准备工作非常耗时间）预测与反演（例如天文观测所获取的是过去发生的信息）CAA通过计算机数值求解数学物理偏微分方程组来再现或预测物理过程，可以大幅度地缩短工程设计时间、降低工程设计成本，甚至完成实验不可能完成的任务。11项目背景：CAA软件模块几何（Draw）确定边界条件、初始数据和材料参数几何离散化（Mesh）离散数学物理方程、迭代求解方程（Solver）（内核）计算结果图示化（Plot）云并行计算（Cloud/Parallel）12业务销售额(亿美元)利润(亿美元)利润率员工数人均利润(万美元)AutoDesk（美国）AutoCAD、3DSMax等绘图软件19.52.713.8%6,8004.0ANSYS(美国)CAA软件5.21.834.6%1,60011.3OpenFoam（英国）CAA软件(开源)CD-adapco(美国)CAA软件1.050020.0（销售额）Comsol(瑞典)CAA软件200市场分析：相关软件(2009)13市场分析：市场规模15%增长率，古老而年轻。2020年全球民用商业市场预计为200亿元：6.9亿美元（2011年ANSYS市场规模）÷70%（ANSYS市场份额）×[1+15%（预计平均增长率）]9≈35亿美元。我国民用科研市场与军用市场按全球民用商业市场一半估算，即100亿元。年规模2000亿元以上的全球CAD市场将升级拥有分析模块，按10%估算能产生200亿元规模CAA新市场。故2020年CAA全球市场规模500亿元。14市场分析：国际竞争产品内核技术与架构处于20世纪80年代中期水平，很难把过去25年相关领域的优秀研究成果融合进去。核心算法采用传统的有限元法和有限体积法，精度、速度、稳定性、并行性、可扩展性等方面不足或严重不足。无法胜任很多重要的极富挑战性的工程与科学问题：移动边界、剧变、长时间演变等。15技术优势：LimiSea与传统软件不同，LimiSea将采用最前沿、最高效、最稳定的高精度数值计算方法谱元法，融入多项极限子专有技术，并汲取相关领域近25年众多重要研究成果与技术突破。LimiSea在运行速度上可以比传统软件快1个数量级，在大规模并行计算中有望快2个数量级以上；LimiSea能胜任一些传统软件无法胜任的极富挑战性的计算问题。16技术优势：谱元法基本思想I：采用Orthogonal（正交)、Complete（完备）、Dissimilar（相异）基函数表达未知量。基本思想II：把GaussQuadrature（高斯积分）点作为DegreesOfFreedom（自由度）。优点：精度高、速度快、稳定性好。17技术优势：算例一维热传导方程初始数据和边界条件221,1uuxtx(1,)(1,)0(,0)sin()ututuxx-1.0-0.50.00.51.0-0.4-0.20.00.20.4t=0.1N=8uxCCS(Chebyshev配置谱方法)FDM(有限差分法)Exact(精确解析方法)18NCCS（L1）CCS（L2）FDM（L1）FDM（L2）40.05690.03600.07660.048584.79×10-52.66×10-50.01900.0127161.42×10-127.41×10-134.73×10-33.25×10-3324.56×10-171.30×10-141.18×10-38.23×10-4表中所示的是误差（采用L1和L2是两种常用误差评判标准）。例如，随着网格密度从8加到16，传统FDM的误差降低4倍，而CCS（谱元法的一种）的误差降低100万倍以上。技术优势：收敛速度对比19技术优势：性能对比有限元法有限体积法谱元法核心技术年代1985年1985年2015年基函数拉格朗日多项式泰勒多项式正交完备相异函数（例如切比雪夫多项式）单处理器上中等规模工程问题计算时间30小时10小时1小时并行机上超大规模工程与科学问题计算时间3年或发散1年或发散1星期并行计算效果差（对数递增）差（对数递增）好（线性递增）精度低（10E-2）低（10E-2）高（10E-8）复杂几何处理能力没有任何限制没有任何限制没有任何限制局部守恒不是是高难度计算例如燃烧湍流、等离子体不能一般不能能20技术优势：专有技术非连续切比雪夫拉格朗日谱元法（DCL-SEM）：突破时间步长限制（从而可以大大加快运算速度），应用举例：光激波计算。连续算子分裂法（COS）：性能稳定、统一求解（从而简单灵活），应用举例：不可压材料计算。自由拉格朗日欧拉LevelSet（ALE-LS）：动态边界移动网格技术，应用举例：发动机燃烧火焰计算。21用途与意义：LimiSea用途工程设计与分析：飞机气动与结构设计（例如我国投入几千亿元的大型商用飞机项目），汽车发动机设计（汽车厂商是CAA软件的最大买家），海洋石油开采结构设计，潜艇降噪设计，高性能计算机芯片降温设计，芯片封装多物理过程分析。科学计算：气象预报，地震与海啸，核污染预测与反演，细胞间质运输模拟，等离子体，量子场论模拟。22商业CAA软件我国空白，商业谱元法CAA软件世界空白。LimiSea及生态系统在开发过程中能为当地引进100人数量级的全职优秀人才、能与当地相关企业展开良好的合作，开发成功后有望获得国家科技进步一等奖。用途与意义：社会效益23开发团队：项目负责人简介张克勤，上海交大工程力学学士，美国伊利诺大学芝加哥分校机械工程博士，数值计算专家，主要研究成果包括：COS统一求解算法：能缩短软件开发过程、降低维护成本，大大提高CAA的稳定性。高精度ALE移动网格技术：第一个普遍适用的高精度自由拉格朗日欧拉法。DCL谱元法：是性能最卓越的谱元法，能完美处理alising、非线性、局部保守，能大大减轻高精度数值方法中的时间步长限制，从而大幅度提升运算速度。24开发团队：项目负责人参与过的部分课题：多相湍流，NSF（美国国家科学基金）GrantCTS-0237951发动机燃烧室研究，ONR（美国海军研究办公室）GrantN00014-05-1-0253、GrantN00014-08-1-0612生物流体力学研究，AHPCRC（美国陆军高性能计算研究中心）无人水下运载器与水波的相互干扰运动模拟，ONR研究项目喷气舵气动研究，我国航空航天部项目。25开发团队：项目负责人的部分期刊论文：K.K.Q.Zhang,“CalculationofCapillaryJet”,InternationalJournalforNumericalMethodsinFluids,67:733-753,2011B.Shotorban,K.K.Q.Zhang,andF.Mashayek,“ImprovementofPredictionofParticleConcentrationinLarge-EddySimulationthroughDefiltering”,InternationalJournalofHeatandMassTransfer,50:3728-3739,2007（被引用20次）K.K.Q.Zhang,B.Shotorban,W.J.Minkowycz,andF.Mashayek，“ACompactFiniteDifferenceMethodonStaggeredGridforNavier-StokesFlows”,InternationalJournalforNumericalMethodsinFluids,52:867-881,2006（被引用24次）26开发团队：全职成员全职人员11名，平均年龄28岁，博士2名，海外背景3名：包炜顺，1983年生，多伦多大学博士后，高级CAA软件工程师何高峰，1985年生，浙江大学学士，7年软件经验，高级软件设计师黄宜真，1985年生，美国威斯康辛大学博士生，ACM冠军，高级软件工程师陈春蕾，1987年生，中山大学学士，美工设计师王玲娟，1987年生，浙江万里学院学士，总经理助理杜华飞，1987年生，中国科学技术大学学士，电子商务COO27开发团队：全职成员（续）彭飞，1989年生，哈尔滨工业大学学士，软件工程师宋佳杰，1990年生，武汉大学学士，软件工程师宋建伟，1990年生，南开大学学士，软件工程师王泽华，1992年生，上海大学学士，软件工程师兼职人员：仇圣明（复旦大学本科生、软件）、陆超（上海交大学士、软件）、梁志平（美工与软件）、宋果兴（美工）等。28开发团队：顾问团郑平院士，首席技术顾问，上海交通大学教授，斯坦福大学博士，200余篇期刊论文、3200余次SCI引用、单篇最高390余次。PaulFischer（美国），高级技术顾问，美国阿贡国家实验室研究员、芝加哥大学教授，麻省理工学院博士，世界著名谱元法专家、世界上最好的谱元法程序之一的编写者。DLChopp（美国），高级技术顾问，美国西北大学教授，加州大学伯克利分校博士，LevelSet专家。29开发与营销：开发计划30开发与营销：开发计划（续）EtherCars项目开发完成后（2015年上半年）：（1）EtherJobs设计与开发：（绍兴组）何高峰、宋建伟等（2）LimiInputer开发：（上海组）宋佳杰、彭飞等（3）LimiTeam设计与开发：（上海组）黄宜真等（4）LimiCloud客户端设计与开发：（上海组）包炜顺、王泽华等（5）其它微项目：EtherCars手机浏览器版（宋佳杰、彭飞）、LimiMail二次开发（宋建伟）、LimiEdit（何高峰）、LimiMove2（陆超）、LimiVerbal（仇圣明）、LimiTest（Limitoners）、以太汽车营销团队组建（杭州，杜华飞等）。31开发与营销：开发计划（续2）2015年下半年开始：（1）EtherCafe设计与开发：（绍兴组）何高峰、宋建伟等（2）LimiSS设计与开发：（上海组）黄宜真、宋佳杰、彭飞、王泽华等（3）教材AnIntroductiontoNumericalComputation：（上海组）包炜顺。32开发与营销：合作对象与潜在客户举例合作对象举例：蒯琳萍，麻省理工学院博士后，上海交通大学教授；合作项目：核辐射扩散漂移数值预测与源项反演（国家十二五规划项目）潜在客户举例：ShellOilCompany（美国休斯敦），联系人：夏开明博士，石油开采公司一直在购买ANSYS软件进行CAA，例如石油分布、燃气分布、压力分布、机械应力分析潜在客户举例：美国苹果公司ICPackaging部门，联系人：翟军博士潜在客户举例：Au