【雜志簡介】

　　《數值計算與計算機應用》雜志是由中國科學院數學與系統科學研究院主辦的學術性刊物， 季刊，國內外公開發行。

　　主要報道：在應用計算機解決各種科研或工程問題中的數學模型、計算方法、軟件方法與技術諸方面所取得的創造性成果和研究性報告，并簡要報道國內外重要的學術動態，以促進多種學科在數值計算及其軟件的理論、方法和技術方面的交叉滲透與發展。

　　讀者對象： 本學科專業的科研工作者，大專院校師生以及從事計算機軟件方面工作的技術人員。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄

　　該刊被以下數據庫收錄：中國科學引文數據庫(CSCD—2008)

　　核心期刊：中文核心期刊(2008)、中文核心期刊(2000)、中文核心期刊(1996)、中文核心期刊(1992)

　　【欄目設置】

　　設有學術論文與研究報告、綜合性文章與新學科方面的介紹、新算法與軟件技巧、研究簡報、學術動態等欄目。

　　【投稿須知】

　　①來稿請寄一式三份計算機打印稿。

　　②文章要求論點明確、數據可靠、條理清晰、文字精練。

　　③文章內容包括：題目(中英文)、作者姓名(中文、漢語拼音)、作者單位(中英文)、摘要(包括正文和關鍵詞)、正文、參考文獻。

　　④來稿務必做到清稿定稿，一經排版，不能再做文字上的修改。

　　⑤插圖請用計算機繪制。

　　⑥參考文獻按文中出現先后次序編排，書寫格式如下：

　　期刊：[編號]作者姓名，論文題目，刊物名稱，卷號：期號(年份)，起止頁碼。

　　專著：[編號]作者姓名，書名，出版單位，地點，年份，起止頁碼。

　　本站已成功發表的論文：

　　1. Chebyshev譜-Euler混合方法求解一類非線性Burgers方程 閔濤，任菊成，耿蓓，Min Tao，Ren Jucheng，Geng Bei

　　2. 獨立成分分析方法在指紋提取中的應用 肖世校，Xiao Shixiao

　　3. 求解周期結構中聲波傳播問題的一種邊界元法 楊正輝，王連堂，孟文輝，Yang Zhenghui，Wang Liantang，Meng Wenhui

　　4. 基于混合蟻群算法的DNA編碼序列設計方法 郭穩濤，何怡剛，Guo Wentao，He Yigang

　　5. 廣義Nekrasov矩陣的新迭代判別法 石玲玲，徐仲，陸全，周偉偉，Shi Lingling，Xu Zhong，Lu Quan，Zhou Weiwei

　　6. 角錐棱鏡誤差檢測數學建模分析 李福先，Li Fuxian

　　7. 一類大規模稀疏矩陣特征問題求解的并行算法 吳洋，趙永華，紀國良，Wu Yang，Zhao Yonghua，Ji Guoliang

　　8. 二維各向同性湍流直接數值模擬的六邊形譜方法及GPU實現和優化 喬海軍，李會元，Qiao Haijun，Li Huiyuan

　　9. Wangerin函數Snm(μ)的數值計算及數值可視化分析 宋艷萍，黃華，恰汗·合孜爾，Song Yanping，Huang Hua，Qiahan.Hezier

　　10. 多矩陣變量線性矩陣方程的廣義自反解的迭代算法 王嬌，張凱院，李書連，Wang Jiao，Zhang Kaiyuan，Li Shulian

　　11. 基于辛格式的譜元法及其在橫向各向同性介質波場模擬中的應用 汪文帥，李小凡，Wang Wenshuai，Li Xiaofan

　　12. 填充介質倒梯形脊波導衰減特性的有限元分析 陳小強，李建兵，高原，李向葵，Chen Xiaoqiang，Li Jianbing，Gao Yuan，Li Xiangkui

　　電子機械工程期刊投稿：基于STM32的中老年人跌倒監測裝置研究

　　摘要：基于STM32單片機的跌倒監測裝置可實現對中老年人的跌倒檢測、自動報警、人體生理數據的采集和人體生理健康的監測。文章設計了一種基于STM32的可穿戴的中老年人跌倒檢測裝置。根據人體跌倒時的角加速度的變化及角度傾斜，用MEMS傳感器進行姿態監測;利用人跌倒時血壓變化，采用PTT方法進行跌倒的輔助判定以及生理健康監測。該設計成本較低，技術實現相對較為容易，易于實現對目標群體的跌倒檢測及健康監測。

　　關鍵詞：電子機械工程期刊,STM32單片機,跌倒檢測,自動報警,生理數據采集,生理健康監測

　　眾所周知，我國社會正逐漸步入老齡化，老年人口撫養比不斷提高，老年人保健的重要性日益凸顯，同時許多子女選擇異地工作和生活，導致了大量老年人空巢。于是，老年人的安全監護成了一個突出的社會性問題。隨著年紀增長，老年人身體機能下降并伴隨多種老年性疾病，使之在日常生活中更容易跌倒，所以老年人特別是獨居老人發生跌倒能否得到及時救助是至關重要的，而解決此問題的核心技術便是跌倒檢測技術。又因老年性疾病多與血壓等生理信號有關，故對老年人的生理信號檢測達到對跌倒檢測的輔助判定以及相關生理健康監測亦為重要。基于對中老人跌倒判定、生理健康監測的目的，本文介紹一種基于STM32的老人跌倒檢測裝置。該裝置能較為精確地對目標群體實施跌倒檢測與健康監測，實時將用戶的心率，體溫等通過無線方式推送至微信平臺以及GSM平臺，便于盡快進行醫療救援呼叫。此裝置設計成本較低，實現技術較為容易，易于實現對目標群體的跌倒檢測及健康監測。

　　數值計算與計算機應用最新期刊目錄

航空輪胎簾線增強橡膠復合材料數學建模————作者：白建濤;郭會強;王斌;霍富昌;單瑞彤;盧宇源;左文杰;張然;

摘要：航空輪胎是決定飛機起降安全的關鍵部件,被譽為輪胎工業“皇冠上的明珠”.航空輪胎設計是我國的“卡脖子”技術難題,亟待突破航空輪胎結構數學建模與CAE工業軟件開發.航空輪胎結構主要由簾線增強橡膠復合材料構成,需要滿足復雜的服役工況.因此,本文開展了航空輪胎簾線增強橡膠復合材料數學建模方法的研究,針對復合材料變形特點,提出了簾線增強橡膠復合材料建模方法,建立了簾線與橡膠結構的內埋約束關系.推導了橡膠結構...

拼接誤差可控的掃掠曲面生成算法————作者：王帥;劉浩;劉秀平;吳夢;

摘要：掃掠曲面生成是計算機輔助幾何設計(Computer-Aided Design,CAD)領域中的關鍵技術,在工程設計等領域有著廣泛應用.針對此問題,本文首先給出了與給定B樣條曲面幾何拼接的單軌和雙軌掃掠基礎算法,然后提出了一種拼接誤差可控的掃掠曲面生成算法,隨后將這些算法生成的曲面與商業軟件Catia和Rhino得到的結果進行了對比分析.在本文拼接誤差可控的掃掠曲面生成算法中,首先對給定曲面邊界進行...

晶體管級電路仿真的硬件加速技術————作者：周振亞;左成杰;胡然;程明厚;張進宇;劉強;何曉峰;

摘要：隨著工藝的演進和電路集成度的提高,電路仿真的規模不斷擴大,仿真驗證時間也隨之延長.傳統硬件架構在性能提升方面的局限性,給設計工程師帶來了巨大的挑戰.近年來,因人工智能的發展,通用圖形處理單元(GPGPU)得到了快速的發展,其算力和訪存帶寬都遠超同時代的CPU,也為電路仿真提供了加速的新機遇.本文將探討模擬電路和射頻電路仿真所對應的數學模型及工業界常用的求解算法,分析在異構仿真環境中面臨的機遇與挑戰...

北太天元的探索之路————作者：李迪;周金鋼;

摘要：本文主要介紹了數值計算的相關發展歷程,以及現有的數值計算軟件的發展和應用.此外,本文介紹了國產計算軟件北太天元的發展歷程、主要功能介紹、軟件開發的困難和重要性,并對未來國產數值軟件的發展進行討論

基于計算機符號計算的非線性淺水波動力學性質模擬與研究————作者：周成成;

摘要：隨著計算機科學和信息技術的發展，計算機符號計算為復雜計算和數值模擬提供了一種高效的方法和手段。基于計算機符號計算，本文研究一類（2+1）維廣義變系數淺水波方程，描述非線性淺水波的動力學特性與非線性作用機制。在Hirota雙線性算子的框架下，推導了（2+1）維廣義變系數淺水波方程雙線性形式，進而將非線性問題轉化為雙線性問題，實現了問題的可解性。通過運用符號計算軟件求解雙線性方程，給出了孤子解的表達式...

病態線性方程組的支持向量機算法————作者：孫遠航;蔣泉;周志東;

摘要：基于機器學習的支持向量機(SVM)算法，提出了一種求解病態線性方程組的數值算法．將線性方程組的求解轉化為尋求高維空間中的超平面回歸問題，分別通過經典SVM和最小二乘SVM回歸算法得到病態線性方程組的數值解．由于SVM的求解算法是凸二次優化問題，相較于其他神經網絡算法，具有全局唯一解，能夠得到誤差較小的數值解．數值算例結果表明，該算法獲得的數值結果具有較好的精度和穩定性

聲子導熱玻爾茲曼輸運方程的格子方法求解研究————作者：黃宇峰;侯超峰;葛蔚;

摘要：格子玻爾茲曼方法是求解玻爾茲曼輸運方程的高效算法，在流體流動、聲子導熱等領域已深入應用。本文針對聲子導熱的格子玻爾茲曼方法，基于我們提出的聲子弛豫時間有效校正模型，設計了具有不同對稱性和離散速度數量的格子模型，通過宏觀尺度的熱輸運過程驗證了算法和程序的正確性。進而研究了格子模型的對稱性和離散速度數量對納微尺度方腔熱輸運模擬的影響。結果表明，僅提高格子模型的對稱性無法有效克服模擬過程的非物理溫度躍遷...

反問題的量子計算方法————作者：王彥飛;文璽翔;

摘要：反問題的研究在多個領域中均展現出了重要的價值和廣泛的應用前景。然而，地球物理學中的反問題由于其固有的復雜性和不確定性，始終是一個極具挑戰性的課題。近年來，量子計算技術的迅速發展和應用為這一難題的解決提供了新的可能性。基于目前流行的兩種量子計算范式，本文首先提出了一種利用量子退火的迭代反演算法。該算法結合了量子退火的全局搜索能力和迭代反演的局部優化特性。通過線性和非線性層析成像實驗,本文提出的算法可...

《數值計算與計算機應用》征稿簡則

摘要：<正>《數值計算與計算機應用》是由中國科學院數學與系統科學研究院主辦的學術性刊物,創刊于1980年,季刊,國內外公開發行。本刊主要刊登應用計算機解決各種科學和工程問題的數學模型、計算方法、軟件技術和重大數值模擬實踐等方面所取得的創造性成果和研究報告。期刊宗旨在于促進多種學科在數值計算及其軟件的理論、方法和技術方面的交叉滲透與發展

基于最優運輸理論和TV-正則項的圖像去噪模型————作者：黃維佳;黃忠億;楊文莉;

摘要：本文提出了一個基于最優運輸理論中的對偶Lipschitz范數和TV-正則項的新去噪模型,說明了對偶Lipschitz范數和Meyer所提的適用于卡通紋理分解問題的G-范數的聯系.該模型可以通過一個凸泛函分別關于兩個變量交替最優化來求解,本文基于求解Wasserstein距離和ROF模型的方法設計了數值算法.本文證明了所提算法的收斂性,并且分析了模型最小值點的存在性和唯一性.最后,本文通過數值試驗比...

一種求解二維Helmholtz方程的并行高精度算法————作者：包甜甜;馮秀芳;

摘要：本文采用混合型緊致有限差分方法建立了一種新的求解二維Helmholtz方程的高精度混合型緊致有限差分格式.針對串行算法在求解大波數Helmholtz方程時效率低下的問題,我們在Linux集群系統上基于MPI環境提出了并行高階混合型緊致有限差分算法.截斷誤差分析表明本文構造的格式具有六階精度.數值實驗結果表明,本文提出的方法在處理變波數和大波數Helmholtz方程問題時均能達到理論上的六階精度.此...

基于PFNN-2的偏微分方程參數反演————作者：張博;盛海龍;楊超;

摘要：近年來,將人工神經網絡用于求解偏微分方程正反問題的研究發展迅速.在正問題求解上,基于神經網絡的Pe nalty-Free Neural Network-2 （PFNN-2）方法可精確逼近問題的初始與本質邊界條件,放松對解的光滑性要求,實現比較理想的求解精度（Sheng and Yang,CiCP,2022）^[1].在本文中,將結合PFNN-2的特點,將其擴展至偏微分方程參數反...

約束凸二次優化問題投影類算法的步長松弛策略————作者：劉凱泉;韓德仁;

摘要：投影類算法是一種求解大規模約束優化問題的重要方法,尤其在到約束集合的正交投影容易實現的情況下.在投影方法中,步長的選擇對收斂速度有重要影響.然而,理論上的“最優”步長往往在實踐場景中表現不佳.已有文獻指出,在無約束優化中對最優步長采用一些松弛策略可以對最速下降方法起到加速效果.基于這種見解,本文將這些松弛策略拓展到約束凸二次優化中的投影算法,包括基本格式的投影算法和“預測-校正”型投影算法,得到相...

二維分數次Legendre小波求解變時間分數階微分方程————作者：周鳳英;張嘉堃;黃英杰;

摘要：基于二維分數次Legendre小波(FOLWs),本文提出了一種求解變時間分數階微分方程的數值方法.在Riemann-Liouville (R-L)變分數階積分意義下,利用單位階躍函數和正則化β函數導出了FOLWs的變分數階積分公式.基于廣義分數次Taylor展開,研究了二維FOLWs展開的誤差估計.通過FOLWs的變分數階積分公式以及有效的配置法,變時間分數階微分方程離散化為代數方程組.然后,分...

基于相場模型的3D打印設計-優化-仿真一體化研究————作者：夏青;余倩;李義寶;

摘要：制件設計(“數字化”),性能優化(“優化化”),工藝仿真(“仿真化”)是3D打印過程的三個重要模塊.“數字化”是指將設計圖紙/預加工實物,通過圖像/視頻/掃描等處理手段,轉化為可編輯的數字化制件.“優化化”是指在數字化的制件上施加力學,熱學等物理場約束,提高制件性能.“仿真化”是指根據優化化的制件模擬真實制造場景的物理工況,進行加工過程中的物理化學變化的數字仿真和孿生建模仿真.本研究旨在介紹基于相...

求解相容線性方程組的貪婪塊Kaczmarz方法————作者：孫超;郭曉霞;

摘要：本文首先針對文獻[14]中的貪婪Kaczmarz (GK)方法提出了一個新的收斂定理;其次,為了提高求解相容線性方程組的效率,基于GK方法的貪婪策略提出了一種新的貪婪塊Kaczmarz(RDBK)方法,并給出了RDBK方法的收斂定理;最后,數值實驗表明RDBK方法在迭代步數和計算時間方面均顯著優于GK方法

KdV方程的保能量組合高階緊致格式————作者：王劍東 ;孔令華 ;許巧夢 ;郭花城 ;

摘要：本文為KdV方程設計了一個組合高階緊致方法,該方法同時緊致地計算了一階和三階空間導數,克服了傳統高階緊致方法的許多不足.對KdV方程在空間上采用組合高階緊致格式離散,時間上用Crank-Nicolson格式并結合外推方法進行逼近,同時利用投影方法以得到一個全離散保能量格式.最后,數值實驗驗證了格式的收斂精度、計算效率和保能量性態

一類基于偏微分方程的遙感圖像盲去噪去模糊算法————作者：溫馨;李峰;隋鵬;鄒永魁;

摘要：從模糊且含有噪聲的圖像中重建清晰圖像是一個典型的病態問題,當模糊核是未知的時候需要同時重構模糊核和圖像,這樣的盲去噪去模糊問題受到學術界的廣泛關注.利用變分方法,我們對遙感圖像盲去噪去模糊問題建立了偏微分方程組模型,然后結合交替方向法和差分方法構造了全離散數值格式,用于求解未知核函數和清晰圖像.通過數值實驗分析了參數的選擇對圖像處理效果的影響,并確定了合理的參數.最后針對若干遙感圖像進行了數值實驗...

《數值計算與計算機應用》征稿簡則

摘要：<正>《數值計算與計算機應用》是由中國科學院數學與系統科學研究院主辦的學術性刊物,創刊于1980年,季刊,國內外公開發行。本刊主要刊登應用計算機解決各種科學和工程問題的數學模型、計算方法、軟件技術和重大數值模擬實踐等方面所取得的創造性成果和研究報告。期刊宗旨在于促進多種學科在數值計算及其軟件的理論、方法和技術方面的交叉滲透與發展

裂縫多孔介質流模型研究進展————作者：李瑞;王寶華;李巧云;吳淑紅;

摘要：頁巖/致密油氣藏等非常規油氣藏的儲層介質為典型的多尺度空間:既具有納微米級的基質孔隙,又具有微米-厘米級的天然裂縫,以及大規模壓裂所產生的米級到百米級的人工裂縫.本文針對裂縫多孔介質,介紹基質、天然裂縫、宏觀裂縫及大尺度縫洞中的流體耦合流動數學模型

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