十面埋伏网十面埋伏网

王记增:“小波”做“大文章”

孔子俊 科技日报记者 颉满斌。小波

近日,王记身在北京的增做章王记早早起床,拿出即将报告的大文材料,再次熟悉相关内容。小波今天,王记他将对国家杰出青年科学基金项目(以下简称杰青项目)进行中期报告。增做章

在报告中,大文兰州大学土木工程与机械学院教授、小波博士导师首次提出了基于小波基函数特定不对称结构的王记双曲问题解决方案,具有高精度、增做章稳定的大文风特性,“我们提出的小波方法比西方现有广泛引用的WENO格式更准确。”。王记

这一基函数特征的增做章发现,团队花了近四年的时间,而王记增倾注在小波方法上的时间更长。

导师引路结缘“小波”。

“我是1992年考上兰州大学的,在这里,我遇到了导师郑晓静和周又和。王记增教授提到的郑周二人是中国教育界广为人知的院士夫妻。正是两位老师的指导,让当时正在读本科的王记增找到了毕生的研究方向。

“读研的时候,周老师给我介绍了他从国外学到的最新的数学理论——小波分析,引起了我的极大兴趣。王记增介绍,起源于20世纪的小波理论,是当前应用数学与工程学科快速发展的新领域。它具有深刻的理论和广泛的应用意义,其思想来源可以追溯到两个多世纪前法国数学家和物理学家傅里叶提出的傅里叶转换理论。由于小波理论革命性地打破了傅里叶变换的固有缺陷,因此在分析信号频率时,可以随着时间的推移精细地给出信号频率的变化,从而广泛应用于各个领域。

王记增在发现小波理论的奥秘后,在科研的道路上一路狂奔,逐渐在学术界崭露头角。王记增于2001年毕业于兰州大学力学系。和当时大多数学者一样,他开始了海外留学之旅。

在著名力学家高华健教授的指导和鼓励下,他在细胞力学理论建模和模拟方法研究方面取得了有效的创新成果。他最终开发的可描述复杂微环境下聚合物统计热力学行为的理论模型和计算方法为未来进一步研究许多涉及微软物质力学、物理甚至化学和生物学性质的科学问题提供了重要的定量分析依据和手段。

探幽入微“小波”终成“大文章”。

1996年至2001年,王记增逐渐提出了纯基于代数的支撑正交小波统一生成方法,使其具有更好的特性和精度。在此基础上,提出了广义高斯积分法计算小波尺度函数分解系数,并将其应用于梁板结构力学行为和振动控制研究,取得了显著进展。

2009年7月,在母校兰州大学的真诚邀请下,王记增拒绝了在新加坡工作的机会,带着丰硕的研究成果回到了祖国八年。

回国后,王记增将全面报国情投入到研究中。在与导师周和教授的讨论与合作中,他们在工程问题上推动了小波理论的应用研究。

2014年,王记增凭借该领域的研究获得了钱令希计算力学奖,并在全国计算力学会议上发表了邀请报告,得到了著名计算力学和计算数学领域科学家钟万谢和崔俊芝院士的充分肯定和鼓励。

2019年,王记增凭借小波方法和细胞力学研究获得国家杰出青年科学基金项目资助。

在2023年3月9日的答辩现场,王记增提出的计算方法也得到了爆炸力学专家的认可。事实上,在高超音速空气动力学问题中,由于其解具有强间歇性的显著特点,数值计算会在一定程度上产生不稳定。因此,有效求解格式的构建已成为实现这一领域有效定量分析的重点和难点之一。

在此之前,5阶WENO格式代表了这类问题的最高水平。该方法于1996年由NASA项目的科学家提出,广泛应用于湍流、高超音速流、天体物理流、交通流、大气气候科学、计算生物学等领域。然而,该方法仍存在数值粘度过大、间歇性搜索需要逐步计算等不足。

经过三年多的理论分析和数值计算,王记增团队发现,在捕捉间歇性的过程中,他们构建的小波方法的数值粘度低于WENO格式,具有更高的计算效率和精度。“如果这种计算方法得到广泛推广,它可能完全取代WENO格式,成为机械领域非常重要的计算方法。”。

王记增说,下一阶段,他将继续在小波方法领域深耕。“我将有勇气挑战计算力学领域的科学问题,开发具有中国自主知识产权的高性能软件,为打破前沿研究的定量分析瓶颈,为计算理论的原始创新做出新的贡献。”他说。

赞(6866)
未经允许不得转载:>十面埋伏网 » 王记增:“小波”做“大文章”