计算机代数及其应用

何谓 CA 计算机代数(Computer Algebra,简称CA)是计算机科学百花园中的一枝新蕾,它又称为计算机公式处理或符号处理等。它与通常大家所熟悉的数值计算不同,数值计算的目的是在于更有效地使用计算机,以求得各类数学问题的满足一定精度的数值解;而CA是研究使用计算机对公式直接进行处理的理论、算法和系统的计算机科学的一个分支,利     

掺杂体系的非平衡态电子结构计算研究进展

在纳米科学领域,由于实验的难度和解析模型的局限,计算机数值计算成为越来越重要的研究手段.纳米电子学是下一代电子科技的基础,电子输运性质是其中的核心问     

计算语言学

现在,计算机的确是“风靡全球”了,但是,它同语言学之间又有什么瓜葛?这可得从头说起. 顾名思义,计算机就是进行计算的机器.实际上,从今天的情况看,此话已经不够精确了.世界上第一台计算机的确是为计算弹道而设计的,这以后的好几年内,科学计算也一直是计算机的“正业”.但是,在计算机诞生之后不久,人们就发现它不仅有进行十分复杂、高度精确的数值计算的功能,而且,它还能以极短的时间处理大量的数据,能对一系列运算的结果进行逻     

三层网架撞击实验模型的计算模拟

本文研究三层网架结构在块体撞击作用下的动力响应、破坏形态和失效机理.针对三层网架飞机库撞击实验模型,采用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元动力分析程序,对该问题进行了计算机数值模拟计算,并在此基础上对其进行了理论分析.     

非线性微分方程组的计算机近似解法

近似解析解是在微分方程定性理论和微分方程数值解之间的一个分枝。传统的方法是沿着线性化和小参数展开发展的。计算机近似解法是一个新的发展方向。其方法的大致步骤是ⅰ)利用计算机给出数值解;ⅱ)借助于数值解构造出近似解析公式;ⅲ)     

磁性液体数值模拟研究进展

磁性液体(magneticfluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟领域的最新研究进展,介绍了磁性液体在剪切、挤压和阀模式3种工作模式下的力学模型,对磁性液体的现有模拟方法进行了总结,讨论了磁性液体数值模拟的研究现状,并展望了数值模拟的发展前景.磁性液体的数值模拟亟待开展以下三方面研究:(1)建立涵盖多种微观相互作用的精细理论模型,研究颗粒表面包覆、添加剂等非磁性成分对磁流变效应的影响;(2)将不同数值模拟方法相结合,建立磁性液体的多尺度模型,进一步提高模拟精度,利用机器学习协调不同尺度的数值模拟,压缩计算量,已成为一种可行思路;(3)将力学模型与电、磁学模型相结合,发展多尺度、多物理场耦合的数值模拟方法,模拟磁性液体其他物理性能.最终为高性能磁性液体的研制及其应用研究提供技术和理论支撑.     

超级计算机模拟第一代恒星

今天的望远镜无法看到早期宇宙中原恒星的形成,但如果你想要窥视这一奇观,复杂的计算机数值模拟可以帮你完成这个心愿：致力于模拟宇宙黑暗时期的宇宙学家正期待着通过观测来验证计算机的数值结果,看看过去的预言是否还能在未来发生——     

计算爆炸力学及相关进展

爆炸力学是研究爆炸的发生和发展规律以及爆炸的力学效应的利用和防护的学科. 爆炸力学的数学模型是一组非线性偏微分方程, 过去用理论分析的方法研究爆炸力学问题, 主要是根据问题的性质将方程简化便于求解, 但其准确性和应用范围非常有限. 随着数值计算方法的不断发展和计算机处理能力的不断提高, 计算爆炸力学成为爆炸力学的新学科分支. 自20 世纪60 年代以来, 各国的爆炸力学工作者进行了大量爆炸力学数值计算工作, 极大地推动了计算爆炸力学的发展. 本文主要对国内在计算爆炸力学领域取得的相关成果进行评介.     

专家系统新论

我们将为自己其有智慧去认识自己的局限性,以及为发明一种技术而弥补它的缺陷而赞叹。一个在阿拉斯加遥远乡村中的医生,遇到一个重病人,但是缺乏专门技术进行诊断和处方。于是.将一个手提的计算机终端插入一个收音机,这个医生将通过卫星和数千里以外的计算机取得联系。这个计算机包含了一个巨大的内科学内储存系统和一个模拟医学权威们进行推理和经验的程序。计算机就是一个在阿拉斯加乡村中的专家或任何一个地方的保健工作者,它能及时地进行咨询。     

三维LPCVD计算机模拟通式

低压化学蒸汽淀积(LPOVD)的三维计算机模拟算式,仅对具有一级化学反应级数的淀积过程,能够给出数学解析解的表示式,而对非一级反应的问题,只能通过数值求解偏微分方程确定片内均匀性.因此,在使用这套算式对淀积薄膜的片内和片间厚度分布进行模拟计算时,由于计算繁琐费时,所需计算机内存量较大,不适于微型计算机的运行和处理.为此,我们参考一维LPCVD 计算机模拟通式导出的基本思想,建立类似文献[1]中的理论模型,即将整个淀积区划分为主气流区(Ⅰ区)和扩散一迁移区(Ⅰ区),进而在圆柱型反应管的轴向和径向,分别引入片间和片内的反应物     

The Computer System's Application in Motor Vehicle Inspection Station

机动车综合性能检测站是综合运用现代检测技术、电子技术、计算机应用技术,对汽车实施不解体检测、诊断的第三方企业.其综合性能检测站能担负车辆动力性、经济性、可靠性和安全环保管理等方面的检测.文章对汽车检测站计算机控制系统进行了分析.     

禹门口提水东扩工程二级泵站蝶阀加空气阀联合防护下水力过渡过程的数值模拟研究

随着供水距离的加大及电机制造工艺的进步,水泵机组越来越小型化、轻量化,压力管道的安全运行已经成为研究的重点.本研究通过建立水泵及空气阀边界的数学模型,基于计算机数值模拟以期优化蝶阀关闭并确定空气阀位置及数量,结合工程实例提出供水系统经济安全的运行制度.     

全身CT装置图像重建过程

X射线CT(X-ray computerized tomography),即X射线计算机断层扫描装置,是集X射线、精密机械和计算机于一体的高级医疗仪器,目前已发展到第四代,其诊断领域也由头颅扩展到全身。     

温密物质特性研究进展与评述

温密物质属于高能量密度物理的一部分,包含着广泛而丰富的物理现象.它是惯性约束聚变(ICF)、重离子聚变、Z箍缩动作等过程中物质存在和发展的重要阶段,其热力学、光学和辐射等性质,决定着该阶段物质的宏观流体运动,以及物质与辐射场相互作用中的能量输运和转换.因此,温密物质性质的不断深入研究、相关参数如状态方程和辐射输运性质的不断精密化,在ICF、Z箍缩等高技术、以及地球、行星内部结构等研究中具有重要的科学意义和应用背景.本文重点介绍和评述了在实验室条件下温密物质产生、诊断及数值模拟技术的研究进展,以及冲击波物理与爆轰波物理重点实验利用二级轻气炮驱动飞片撞击靶板产生强冲击波、压缩气体产生温密物质状态诊断与数值模拟技术的新进展,最后对未来温密物质发展方向进行了展望、总结和建议.     

液控止回蝶阀消除水锤效果的计算机仿真及试验研究

文章基于对特征线法理论,利用数值求解方法,结合实际,研究了禹门口提水工程液控止回蝶阀消除水锤的计算机仿真和现场测试,取得了二者相互吻合的结果,得出了液控止回蝶阀消除水锤效果良好,可满足该供水工程安全运行的结论,对高扬程及长距离供水的安全生产意义重大.     

机器做代数

一小群计算机代数学家很快就会打消计算机只是捣弄数字的机器这个想法了。在过去二十年中,已成功地探讨了几类需要解析解而不是数值解的问题。例如,现在已有正象操作人员所说的一个比“摸索解题的低年级大学生”更可靠地做出不定积分的解析式的计算机程序。这类工作的需要和可行性都不是不言自明的,而事实是从事计算机代数的人少而且分散。但是在某些领域,人们费时的代数运算用一个计算机程序来解决,目前已是很普通的了。用这种技术的领域如此广泛,看来这种计算机代数会推广。     

舌苔图像诊断

中医给病人看病时,通常是用搭脉和看舌头的方法作出诊断。传统有经验的中医从病人舌头的颜色、形状及表面特征就可了解病人患病的状况。虽然东方医生用搭脉与看舌苔分析病情作出诊断已有许多世纪,但要进一步用科学方法去实践,还有许多值得研究的课题。西方医生、计算机科学家希望用计算机显示病人舌头颜色的图像分析东方古代医术的传统。研究工作者们将“舌苔图像”变成计算机能控制的数字图。美国国家癌症研究所的西方医生通过计算机强光显示的各种病人不同舌头特征的图像作出精确     

广义本征值并行计算及在晶体能带中的应用

本文提出一个利用“黑匣子”思想并行求解高阶广义矩阵本征问题的分块消去迭代算法,并在国家智能计算机研究开发中心研制的大规模并行计算机曙光1000上成功地解算了非线性光学晶体电子结构计算中的1572阶复共轭对称矩阵偶的广义矩阵本征问题,应用于中国科学院福建物质结构研究所陈创天等人发现的LBO非线性光学晶体电子结构分析,使用能带方法完成了该晶体电子态的自治计算.我们对新算法进行了迭代过程收敛性、误差分析、并行设计、并行效率的分析研究与数值实验.     

计算数学简介

数学是研究数与形的科学。其中研究如何利用手指、算筹、算盘、算尺、计算机等工具求得数学问题数值解答的学问,就是计算数学,或称算学,数值数学。它是数学中最古老的部分。怎样计算多位数的积与商,是它原始的研究课题。祖冲之算出圆周率π=     

非均匀地质构造静场响应的高效数值模拟

针对轴对称的任意二维非均匀媒质,建立了求解静电或稳恒场问题Green函数的高效纵向数值模式匹配理论。所导出的公式皆为特别宜于计算机模拟的矩阵代数形式。所建立的数值计算方法使得求解全部问题无需进行任何数值积分运算,计算效率较二维有限元法可提高两个数量级。本文所运用的纵向数值模式匹配法,是Chew等人建立的径向数值模式匹配理论的延伸和发展。Pai曾用类似方法求解电磁波测井问题,Gianzero曾给出过二层构造的公式。本文给出的解答可普遍适用于任意二维非均匀构造中Green函数的求解,实现石油测井中复杂地质环境的精细数值模拟。