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偏微分方程
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光学神经引擎高效求解偏微分方程 为下一代高性能计算技术发展开辟新方向
科技日报· 2025-06-17 07:44
光学计算技术突破 - 美国犹他大学工程学院团队在《自然·通讯》发表研究,提出将偏微分方程信息编码到光波中,通过新型光学设备光学神经引擎(ONE)进行高效处理,标志着光学计算从理论探索向实际应用迈出重要一步 [1] - 偏微分方程用于描述多变量相互作用关系,在模拟复杂物理、工程和自然现象中具有强大预测能力,但传统求解方法需要大量时间和计算资源,限制实时或大规模应用 [1] - ONE系统结合衍射光学神经网络和光学矩阵乘法器技术优势,采用光学方法建模偏微分方程,利用光波特性表示方程变量,光信号通过光学元件演化最终呈现方程解 [1] 技术原理与性能 - ONE借鉴机器学习神经网络基本原理,在光学领域利用光子器件实现类似功能,相比传统电子神经网络速度更快、能耗更低 [2] - 团队测试了达西流方程、静磁泊松方程和纳维-斯托克斯方程等经典偏微分方程,结果显示ONE在复杂问题上表现出良好适应性和准确性 [2] 应用前景 - 该研究成果为大规模科学计算和工程仿真提供多功能、高效率的全新平台 [2] - 技术有望在地质建模、芯片设计、气候模拟等多个关键领域产生深远影响 [2]
韦东奕论文登数学顶刊,将散焦方程的爆破性研究扩展至d≥4
量子位· 2025-06-13 15:05
论文核心观点 - 韦东奕与北大学者章志飞、邵锋合作的论文发表于数学顶刊《Forum of Mathematics, Pi》,研究超临界散焦非线性波动方程的爆破现象[1][2] - 研究填补了d≥4低维情形下超临界散焦方程爆破性研究的空白,并绕过传统奇点处理方法,理论可推广至其他非线性偏微分方程[3][23] - 核心结论:当d=4且p≥29,或d≥5且p≥17时,存在光滑复值解在有限时间内爆破,且爆破速度比临界范数增长更快[20] 研究内容与方法 研究背景 - 此前研究已解决亚临界、临界状态的全局正则性,但超临界散焦方程在d≥4低维情形的爆破性研究几乎空白[12] - 超临界状态(s_c>1)下波的能量更难控制,更易出现爆破现象(解在有限时间内无限大)[13][15] 技术路径 - 结合团队此前关于相对论欧拉方程自相似内爆解的研究成果,将其作为爆破解的"骨架"[16][22] - 论证过程分为五步:模相位分解、自相似解假设、构造近似解、反向时间求解精确解、验证爆破速度[24][25][26] 创新价值 - 方法突破传统奇点处理限制,为理解散焦方程动力学行为提供新视角[23] - 理论可推广至其他非线性偏微分方程的爆破研究,如声波、光波等复杂波动方程[18][19] 作者背景 - 章志飞:北大博雅特聘教授,偏微分方程领域专家,发表150余篇顶刊论文,获国家"杰青"等荣誉[30][31] - 邵锋:北大基础数学博士生,章志飞与韦东奕的共同指导学生[33][34] - 韦东奕曾以唯一作者身份在《Science China - Mathematics》发表流体流动相关论文[36] 学术影响 - 论文成果于2023年5月在清华大学丘成桐数学科学中心由韦东奕主讲报告[6] - 数学领域论文署名按姓氏字母顺序排列,不区分一作二作[39]
经典教材《泛函分析》作者逝世,享年99岁:首位获阿贝尔奖的应用数学家
量子位· 2025-05-18 13:20
数学成就与贡献 - 首位获得阿贝尔奖的应用数学家,享年99岁[1][36] - 经典教材《泛函分析》《微积分及其应用》《线性代数及其应用》作者,教材风格兼具学术性与科普性[2][6][7][8] - 理论数学与应用数学交叉领域的巨匠,提出Lax等价定理、Lax-Milgram引理等基础理论,开发Lax-Friedrichs、Lax-Wendroff等核心算法[33][34] - 最早将计算机技术应用于数学分析的先驱之一,参与曼哈顿计划并深刻理解计算在科学中的核心作用[4][24][26] 学术生涯与影响 - 12岁展现数学天赋,师从递归理论奠基人罗莎·彼得,13岁完成匈牙利全国高中数学竞赛试题[17][18] - 18岁加入曼哈顿计划,战后三年内完成纽约大学本科与博士学业,终身效力于柯朗数学科学研究所[23][28][30] - 培养55位博士生,教育理念强调数学理论与实际应用的统一[46] - 2005年阿贝尔奖颁奖词评价其为"那一代最多才多艺的数学家"[37] 个人生活与多元兴趣 - 精通英语与匈牙利语诗歌,曾用俳句概括微分方程研究[40] - 经历两次婚姻,首任妻子为数学家,第二任妻子为音乐家[41][42] - 1978年长子因酒驾事故离世,对其产生深刻影响[45] - 晚年仍活跃于学术领域,99岁生日获阿贝尔奖官方祝贺[9] 历史地位与遗产 - 《纽约时报》评价其"重新定义了数学在计算机时代的角色",学生称其"弥合纯粹与应用数学的鸿沟"[14] - 学术遗产涵盖超级计算机算法、孤子理论、跨学科研究范式及"数学统一"哲学观[49] - 名言揭示数学本质:"看似迥异的领域终将揭示深层联系"[50][51]
陈敏,已归国!
券商中国· 2025-04-13 18:02
文章核心观点 曾任美国普渡大学数学系教授的陈敏回国担任宁波东方理工大学(暂名)教授,该校是新型研究型大学,规划十年内达到一定规模并开展招生工作 [1][2] 分组1:陈敏个人信息 - 1978年进入北京大学数学系学习,1985年北大硕士毕业,后在普林斯顿大学航空航天系、印第安纳大学数学系攻读硕士、博士学位 [1] - 1991年起先后任职宾夕法尼亚州立大学、中佛罗里达大学,2002年起任职普渡大学数学系,先后任副教授、教授,近期回国任教宁波东方理工大学(暂名) [1] - 多次主持美国国家自然科学基金,主要研究计算数学中的非线性波、数值分析、科学计算、偏微分方程、有限维和无限维动力系统 [1] 分组2:宁波东方理工大学(暂名)情况 - 由浙江省宁波籍著名企业家虞仁荣先生设立的教育基金会举办,浙江省和宁波市政府重点支持筹建的高起点、高定位的新型研究型大学 [1] - 立足全球科技前沿、紧扣国家重大需求,努力打造面向未来的科技创新生态体系,为突破“卡脖子”技术难题和发展“高精尖”产业提供源头支撑 [2] - 规划十年内在校生规模为10000人,本科、硕士、博士比例为4:3:3,初期将与国内外知名高校联合培养研究生 [2] - 2022年招收首批研究生,本科生招生在教育部正式批准大学设立后即行开始 [2]