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天文学主要通过观测来收集天体的各种信息.现代天文学已经成为计算密集型学科，无论是海量观测数据处理，还是理论模型计算和数值模拟，都需要强大的计算能力支撑.GPU高性能、并行的通用计算架构的出现使得改变这种情况成为现实.本文将介绍中国科学院紫金山天文台基于GPU超级计算系统开发的图像处理与分析、数值模拟方法，及其在移动天体目标提取、CCD图像数据处理、暗物质探测以及过渡盘能量分布、行星吸积、物理光学并行软件等方面取得的应用成果.