检索结果-内蒙古大学图书馆

计算数学 2023年第2期45卷 141-159页

作者：刘歆中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所科学与工程计算国家重点实验室中国科学院大学

在电子结构计算领域,Kohn-Sham方程是最为广泛使用的数学模型之一.然而,由于现有的交换关联能近似仍存在缺陷,Kohn-Sham方程无法较好地描述强关联多电子体系.近年来,有学者从密度泛函理论的强相关极限出发,提出了严格关联电子能量的优... 详细信息

在电子结构计算领域,Kohn-Sham方程是最为广泛使用的数学模型之一.然而,由于现有的交换关联能近似仍存在缺陷,Kohn-Sham方程无法较好地描述强关联多电子体系.近年来,有学者从密度泛函理论的强相关极限出发,提出了严格关联电子能量的优化模型.该模型有望弥补Kohn-Sham方程的缺陷,从而拓宽密度泛函理论的应用面.由于在该模型中存在维数灾难,近年来,它的一些低维转化模型陆续被提出.在本文中,我们将介绍严格关联电子能量的优化模型、它的研究重点以及现有的一些低维转化模型.我们也将介绍这些转化模型的数值求解方法,并探讨未来的研究方向.

关键词：强关联多电子体系电子结构计算维数灾难低维转化可扩展性

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深切怀念周毓麟院士

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计算数学 2023年第1期45卷 1-2页

作者：无《计算数学》编委会

2023年2月12日是著名数学家周毓麟院士百年诞辰纪念日,本刊决定刊发北京应用物理与计算数学研究所撰写的纪念文章,表达我们的怀念.周毓麟1945年毕业于上海大同大学数学系.早年从事拓扑学研究.1954年赴莫斯科大学留学,主攻非线性偏微分方... 详细信息

2023年2月12日是著名数学家周毓麟院士百年诞辰纪念日,本刊决定刊发北京应用物理与计算数学研究所撰写的纪念文章,表达我们的怀念.周毓麟1945年毕业于上海大同大学数学系.早年从事拓扑学研究.1954年赴莫斯科大学留学,主攻非线性偏微分方程.1957年获物理数学科学副博士学位后,回北京大学数学力学系工作.1960年奉调参加我国核武器理论研究.曾任北京应用物理与计算数学研究所副所长、中国工程物理研究院科技委委员、中国计算数学学会理事长和名誉理事长,以及《计算数学》杂志副主编和名誉编委等职.1991年当选为中国科学院学部委员(院士).

关键词：中国科学院学部应用物理计算数学莫斯科大学科技委委员副博士学位副所长杂志副主编

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幂律流体顶盖驱动流中的颗粒运动

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物理学报 2024年第14期73卷 145-154页

作者：杨晓峰刘姣单方柴振华施保昌华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074 南昌大学数学与计算机学院南昌330031

采用扩散界面格子Boltzmann模型研究了圆形颗粒在幂律流体方腔流中的运动,重点分析了初始位置、幂律指数、颗粒大小对圆形颗粒在幂律流体顶盖驱动流中的运动的影响.数值结果表明不同初始位置的圆形颗粒最终均能稳定在极限环上运动.不同... 详细信息

采用扩散界面格子Boltzmann模型研究了圆形颗粒在幂律流体方腔流中的运动,重点分析了初始位置、幂律指数、颗粒大小对圆形颗粒在幂律流体顶盖驱动流中的运动的影响.数值结果表明不同初始位置的圆形颗粒最终均能稳定在极限环上运动.不同幂律指数的幂律流体对圆形颗粒运动的极限环有明显影响,对于剪切增稠流体,颗粒的运动速度明显增大,极限环半径明显缩小;对于剪切稀化流体,左下角和右下角的次级涡收缩,极限环向方腔的右下角移动.圆形颗粒较小时,颗粒的运动速度较快,运动半径较大,运动轨迹更接近流体的流线;圆形颗粒较大时,受到边界的限制,极限环半径较小,运动速度较慢.此外,还讨论了颗粒对顶盖驱动流主涡涡心位置的影响,颗粒会将主涡涡心推向远离颗粒的方向.

关键词：格子Boltzmann 方法圆形颗粒幂律流体顶盖驱动流

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胶囊聚合注意力机制求解车辆路径规划问题

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Science China Mathematics 2024年

作者：师瑞阳牛凌峰戴彧虹中国科学院大学数学科学学院中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室中国科学院大学经济与管理学院中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所

近年来,深度学习在求解车辆路径规划问题(vehicle routing problem, VRP)中展示出巨大潜力.注意力机制在其中发挥着重要作用,已成为提高求解质量的关键模块,但其加和聚合范式不足以充分捕捉VRP实例中丰富的信息.针对该问题,本文提出一... 详细信息

近年来,深度学习在求解车辆路径规划问题(vehicle routing problem, VRP)中展示出巨大潜力.注意力机制在其中发挥着重要作用,已成为提高求解质量的关键模块,但其加和聚合范式不足以充分捕捉VRP实例中丰富的信息.针对该问题,本文提出一种新的胶囊聚合注意力机制.它使用胶囊存储更多的信息,应用动态路由机制进行信息聚合,利用软门控胶囊选择器来区分不同胶囊的重要性,并修改解码过程中的上下文节点向量以反映状态变化.基于上述改进,本文设计了一种强化学习框架下求解VRP的新型图注意力网络,并通过大量数值实验证明了所提出方法的有效性.

关键词：车辆路径规划问题胶囊网络注意力机制

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基于格子Boltzmann方法的钉扎螺旋波反馈控制

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物理学报 2024年第4期73卷 78-87页

作者：赖瑶瑶陈鑫梦柴振华施保昌华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是... 详细信息

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是矩形障碍物上,反馈控制法对其都具有很好的控制作用.此外,通过数值模拟系统研究了可激性系数、反馈控制信号幅度、记录反馈信号时间和障碍物的大小对钉扎螺旋波的控制情况.研究表明,钉扎螺旋波消除有三种情况.首先,反馈控制信号幅度和可激性系数与钉扎螺旋波消除所需的时间有关,反馈控制信号幅度越大或可激性系数越小,钉扎螺旋波消除越快.其次,障碍物大小和可激性系数影响着能成功消除钉扎螺旋波下记录反馈信号时间与加入反馈控制时间之间对应的时间间隔.最后,在保持加入反馈控制时间不变的情况下,记录反馈信号时间影响着能成功消除钉扎螺旋波所需的最小反馈控制信号幅度.

关键词：反馈控制法钉扎螺旋波 FitzHugh-Nagumo模型格子Boltzmann方法

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弹用涡扇发动机尾喷管战伤致推力损失特性研究

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北京理工大学学报 2025年第4期45卷 352-359页

作者：李天宇冯晓伟卢永刚余春祥王守乾聂源中国工程物理研究院总体工程研究所中国工程物理研究院研究生院

针对亚音速巡航导弹威胁下防空反导的军事需求，通过对导弹各部件易损性与可研性分析，确定其搭载的低速弹用涡扇发动机尾喷管为研究对象.基于空气动力学与航空发动机原理，分析尾喷管各处截面参数变化过程，提出了典型涡扇发动机尾喷... 详细信息

针对亚音速巡航导弹威胁下防空反导的军事需求，通过对导弹各部件易损性与可研性分析，确定其搭载的低速弹用涡扇发动机尾喷管为研究对象.基于空气动力学与航空发动机原理，分析尾喷管各处截面参数变化过程，提出了典型涡扇发动机尾喷管因破孔战伤气流泄漏而导致发动机推力损失的数学模型.以美国BGM-109C型“战斧”巡航导弹搭载的F107-WR-400系列弹用涡扇发动机为例，运用提出的模型计算了其尾喷管不同受击工况下该型发动机的推力损失情况.模拟计算结果表明：不同位置的破孔将会对发动机造成不同程度的推力损失；破孔尺寸与发动机推力下降情况成非线性关系；相同战伤情况下发动机推力损失程度也与其工作状态有关.

关键词：巡航导弹涡扇发动机尾喷管破片战伤推力损失

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中国计算数学奠基人冯康

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计算数学 2020年第3期 258-259+257页

冯康,中国科学院院士(学部委员),中国科学院计算中心名誉主任,数学和物理学家,计算数学家,中国计算数学的奠基人和开拓者。冯康1920年9月9日出生于江苏省南京市,1939年春考入福建协和学院数理系;同年秋考入重庆中央大学电机工程系,两年...

冯康,中国科学院院士(学部委员),中国科学院计算中心名誉主任,数学和物理学家,计算数学家,中国计算数学的奠基人和开拓者。冯康1920年9月9日出生于江苏省南京市,1939年春考入福建协和学院数理系;同年秋考入重庆中央大学电机工程系,两年后转物理系学习。1945年至1951年,冯康先后在复旦大学物理系、清华大学物理系和数学系任助教;1951年调到新组建的中国科学院数学研究所任助理研究员;1951年至1953年在苏联斯捷克洛夫数学研究所工作。1945年至1953

关键词：

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中国计算数学奠基人冯康

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计算数学 2020年第3期42卷 257-259页

作者：无中国科学院数学与系统科学研究院计算数学与科学工程计算研究所

冯康,中国科学院院士(学部委员),中国科学院计算中心名誉主任,数学和物理学家,计算数学家,中国计算数学的奠基人和开拓者。冯康1920年9月9日出生于江苏省南京市,1939年春考入福建协和学院数理系;同年秋考入重庆中央大学电机工程系,两年... 详细信息

关键词：中国科学院计算数学数学大师电机工程复旦大学物理系陈省身名誉主任中央大学

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基于异构系统的多级并行稀疏张量向量乘算法

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计算机学报 2024年第2期47卷 441-455页

作者：陈玥丹肖国庆阳王东金纪勇龙军李肯立中南大学大数据研究院湖南大学深圳研究院湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心之江实验室基础理论研究院—应用数学与机器智能研究中心

张量在许多实际应用中被用来表示大规模、多源、高维、多模态的数据.稀疏张量分解作为挖掘数据中隐藏信息的有效方法之一，已被广泛应用于机器学习、文本分析、生物医疗等研究领域中.稀疏张量向量乘(Sparse Tensor-VectorMultiplication... 详细信息

张量在许多实际应用中被用来表示大规模、多源、高维、多模态的数据.稀疏张量分解作为挖掘数据中隐藏信息的有效方法之一，已被广泛应用于机器学习、文本分析、生物医疗等研究领域中.稀疏张量向量乘(Sparse Tensor-VectorMultiplication,SpTV)是张量分解中最基础、耗时最多的运算之一.为加速大数据和人工智能相关应用的运行效率，本文提出了基于CPU-GPU异构结构的多级并行SpTV加速算法.首先，为了将SpTV运算映射到混合、多级并行的分布式CPU-GPU异构多/众核构架，本文设计了一种多维并行SpTV划分方法，采用面向节点级并行的N-1维张量划分和面向GPU线程级并行的矩阵划分，充分利用计算节点间和节点内的多级并行计算能力.其次，设计了一种基于稀疏张量纤维的压缩存储格式，压缩稀疏张量的内存占用，优化SpTV运算的计算和访存模式.最后，提出了基于多流并行的异构高效SpTV算法，进一步设计了稀疏张量的细粒度划分方法、多流并行运行机制和基于张量块排序的多流并行优化技术，实现了SpTV运算中通信开销和计算开销的相互重叠与隐藏.实验结果表明，与相关工作aeSpTV相比，所提出的SpTV算法在所有测试数据集上最高能够获得3.28倍的加速比.

关键词： CPU-GPU 异构并行计算多级并行稀疏张量张量运算

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基于GPU的二维梯形空腔流的格子Boltzmann模拟与分析

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物理学报 2023年第15期72卷 137-158页

作者：陈百慧施保昌汪垒柴振华华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074 中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074 中国地质大学(武汉)数学科学中心武汉430074

采用格子Boltzmann方法模拟上下壁面驱动的二维梯形空腔流,并使用GPU-CUDA程序进行加速计算.主要采用本征正交分解方法,分析了4种壁面驱动条件的流场模态,并探究了雷诺数和驱动速度方向对流场形态的影响.结果表明:1)当上壁面单驱动(T1a)... 详细信息

采用格子Boltzmann方法模拟上下壁面驱动的二维梯形空腔流,并使用GPU-CUDA程序进行加速计算.主要采用本征正交分解方法,分析了4种壁面驱动条件的流场模态,并探究了雷诺数和驱动速度方向对流场形态的影响.结果表明:1)当上壁面单驱动(T1a)时,若雷诺数为1000—8000,流场处于稳态流动;雷诺数为8500时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于10000时,流场处于非周期非稳态流动.2)当下壁面单驱动(T1b)时,若雷诺数在1000—8000之间,流场处于稳态流动;雷诺数增大至11500时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于12500时,流场进入非周期非稳态流动.3)当上下壁面同方向同速度双驱动(T2a)时,若雷诺数在1000—10000区间,流场均为稳态流动;雷诺数为12500—15000时,流场处于周期性非稳态流动;当雷诺数大于20000时,流场为非周期非稳态流动.4)当上下壁面反方向同速度双驱动(T2b)时,若雷诺数在1000—5000之间,流场处于稳态流动;雷诺数为6000时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于8000时,流场为非周期非稳态流动.

关键词：格子Boltzmann 方法梯形空腔双壁面驱动 GPU-CUDA 计算

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