数值计算与计算机应用

所属栏目：科技期刊热度：时间：

数值计算与计算机应用 关注(): 期刊周期：季刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：11-2124/TP; 国际标准刊号：1000-3266; 主办单位：中国科学院数学与系统科学研究院; 主管单位：中国科学院; 上一本期杂志：《计算物理》科技期刊论文; 下一本期杂志：《矿产勘查》地质工程师论文发表

　　【杂志简介】

　　《数值计算与计算机应用》杂志是由中国科学院数学与系统科学研究院主办的学术性刊物，季刊，国内外公开发行。

　　主要报道：在应用计算机解决各种科研或工程问题中的数学模型、计算方法、软件方法与技术诸方面所取得的创造性成果和研究性报告，并简要报道国内外重要的学术动态，以促进多种学科在数值计算及其软件的理论、方法和技术方面的交叉渗透与发展。

　　读者对象：本学科专业的科研工作者，大专院校师生以及从事计算机软件方面工作的技术人员。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　该刊被以下数据库收录：中国科学引文数据库(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)

　　【栏目设置】

　　设有学术论文与研究报告、综合性文章与新学科方面的介绍、新算法与软件技巧、研究简报、学术动态等栏目。

　　【投稿须知】

　　①来稿请寄一式三份计算机打印稿。

　　②文章要求论点明确、数据可靠、条理清晰、文字精练。

　　③文章内容包括：题目(中英文)、作者姓名(中文、汉语拼音)、作者单位(中英文)、摘要(包括正文和关键词)、正文、参考文献。

　　④来稿务必做到清稿定稿，一经排版，不能再做文字上的修改。

　　⑤插图请用计算机绘制。

　　⑥参考文献按文中出现先后次序编排，书写格式如下：

　　期刊：[编号]作者姓名，论文题目，刊物名称，卷号：期号(年份)，起止页码。

　　专著：[编号]作者姓名，书名，出版单位，地点，年份，起止页码。

　　本站已成功发表的论文：

　　1. Chebyshev谱-Euler混合方法求解一类非线性Burgers方程闵涛，任菊成，耿蓓，Min Tao，Ren Jucheng，Geng Bei

　　2. 独立成分分析方法在指纹提取中的应用肖世校，Xiao Shixiao

　　3. 求解周期结构中声波传播问题的一种边界元法杨正辉，王连堂，孟文辉，Yang Zhenghui，Wang Liantang，Meng Wenhui

　　4. 基于混合蚁群算法的DNA编码序列设计方法郭稳涛，何怡刚，Guo Wentao，He Yigang

　　5. 广义Nekrasov矩阵的新迭代判别法石玲玲，徐仲，陆全，周伟伟，Shi Lingling，Xu Zhong，Lu Quan，Zhou Weiwei

　　6. 角锥棱镜误差检测数学建模分析李福先，Li Fuxian

　　7. 一类大规模稀疏矩阵特征问题求解的并行算法吴洋，赵永华，纪国良，Wu Yang，Zhao Yonghua，Ji Guoliang

　　8. 二维各向同性湍流直接数值模拟的六边形谱方法及GPU实现和优化乔海军，李会元，Qiao Haijun，Li Huiyuan

　　9. Wangerin函数Snm(μ)的数值计算及数值可视化分析宋艳萍，黄华，恰汗·合孜尔，Song Yanping，Huang Hua，Qiahan.Hezier

　　10. 多矩阵变量线性矩阵方程的广义自反解的迭代算法王娇，张凯院，李书连，Wang Jiao，Zhang Kaiyuan，Li Shulian

　　11. 基于辛格式的谱元法及其在横向各向同性介质波场模拟中的应用汪文帅，李小凡，Wang Wenshuai，Li Xiaofan

　　12. 填充介质倒梯形脊波导衰减特性的有限元分析陈小强，李建兵，高原，李向葵，Chen Xiaoqiang，Li Jianbing，Gao Yuan，Li Xiangkui

　　电子机械工程期刊投稿：基于STM32的中老年人跌倒监测装置研究

　　摘要：基于STM32单片机的跌倒监测装置可实现对中老年人的跌倒检测、自动报警、人体生理数据的采集和人体生理健康的监测。文章设计了一种基于STM32的可穿戴的中老年人跌倒检测装置。根据人体跌倒时的角加速度的变化及角度倾斜，用MEMS传感器进行姿态监测;利用人跌倒时血压变化，采用PTT方法进行跌倒的辅助判定以及生理健康监测。该设计成本较低，技术实现相对较为容易，易于实现对目标群体的跌倒检测及健康监测。

　　关键词：电子机械工程期刊,STM32单片机,跌倒检测,自动报警,生理数据采集,生理健康监测

　　众所周知，我国社会正逐渐步入老龄化，老年人口抚养比不断提高，老年人保健的重要性日益凸显，同时许多子女选择异地工作和生活，导致了大量老年人空巢。于是，老年人的安全监护成了一个突出的社会性问题。随着年纪增长，老年人身体机能下降并伴随多种老年性疾病，使之在日常生活中更容易跌倒，所以老年人特别是独居老人发生跌倒能否得到及时救助是至关重要的，而解决此问题的核心技术便是跌倒检测技术。又因老年性疾病多与血压等生理信号有关，故对老年人的生理信号检测达到对跌倒检测的辅助判定以及相关生理健康监测亦为重要。基于对中老人跌倒判定、生理健康监测的目的，本文介绍一种基于STM32的老人跌倒检测装置。该装置能较为精确地对目标群体实施跌倒检测与健康监测，实时将用户的心率，体温等通过无线方式推送至微信平台以及GSM平台，便于尽快进行医疗救援呼叫。此装置设计成本较低，实现技术较为容易，易于实现对目标群体的跌倒检测及健康监测。

　　数值计算与计算机应用最新期刊目录

无界区域上分数阶微分方程多解的高精度数值计算方法

摘要：本文主要研究无界区域上非线性分数阶微分方程多解问题的数值求解方法.首先,针对一维无界区域上的分数阶微分方程,基于积分型分数阶导数定义,构造了离散分数阶Laplace算子的广义Hermite谱配置方法,并通过数值实验验证了该格式的精度.接着,引入Nehair流形辅助的基于虚拟几何对象的极小极大算法,以加快算法收敛速度并获得方程的多个解.针对二维无界区域情形,构造了广义Hermite谱配置方法离散二维...

一个新的免伪逆贪婪块Kaczmarz方法

摘要：Kaczmarz方法是目前求解大型线性系统最有效的算法之一.自1937年由Stefan Kaczmarz提出以来,很多学者对其进行了改进和推广.为了避免求逆,Zhang在文中^[22]中提出了一种免伪逆的块Kaczmarz算法.本文在此基础上,结合FGBK方法选取指标集的贪婪策略,设计了一种新的系数矩阵选取工作行的贪婪规则,提出了一种新的免伪逆块Kaczmarz方法（NFGBK...

一类大型线性系统的双参数交替迭代法

摘要：本文研究科学计算中出现的大型线性系统（A+γUU^T）x=b的数值方法.将此类线性系统的单参数交替迭代法推广至双参数交替迭代法,给出了双参数交替迭代法的迭代格式,证明了算法的收敛性,并给出了双参数的选取策略.数值实验表明,双参数交替迭代法在收敛速度方面优于单参数交替迭代法

含内层的奇异摄动二维抛物型对流-扩散问题的自适应移动网格算法

摘要：针对具有非光滑对流系数和源项的奇异摄动二维抛物型对流-扩散问题,本文分别采用迎风有限差分和交替方向隐式方法进行时空离散化.通过引入单元交替方向二次空间插值技术,推导出全离散格式在最大范数下的一阶后验误差估计,并结合等分布原理设计了相应的移动网格算法.数值实验表明所提出的算法针对扩散项系数具有一阶一致收敛性

Poisson方程源辨识问题的数值算法研究

摘要：本文研究了Poisson方程的源辨识问题.根据边界上的柯西数据,寻找重构算法探测物体内部的源项.本论文的目标是探测隐藏源的位置、大小和形状.由于该问题是病态的,所以需要采用正则化技术来获得正则化解.数值算例表明本文提出的算法是有效的

带科氏力浅水波方程的保平衡型高阶WCNS格式

摘要：带科氏力浅水波方程是地球物理流体力学中模拟大规模海洋和大气环流现象的数学模型,其高阶保平衡数值方法的构造具有重要意义.本文首先引入科氏力原函数将科氏力项转化为底部地势项,再通过源项分裂使源项在平衡状态下与通量导数形成一一对应,最后修正数值通量,并在非线性重构过程中对守恒量、底部地势和科氏力原函数采用相同的非线性重构算子,构造了具有五阶空间精度的保平衡型WCNS格式.理论分析证明了格式能精确保持一维...

一个新的松弛惯性算法求解非单调包含问题

摘要：利用松弛与惯性技术,本文提出了一类新的松弛惯性算法求解非单调包含问题,在适当的条件下证明了算法所产生序列的收敛性并建立了非渐进O(1/k^1/2)收敛率以及线性收敛率.数值实验表明新提出的算法的收敛速度优于已有的广义近似点算法

多维标度中一类正交性个体差异标度模型的矩阵序列外推加速算法

摘要：多维标度分析是通过将高维空间的主体对象映射到低维空间且仍保持对象之间的距离关系,进而反映原始主体对象之间真实结构的一种降维技术.个体差异标度模型(INDSCAL)是在多维度标度分析的基础上发展起来的,其更关注主体在结构中的相互差异.本文研究一类正交性INDSCAL (O-INDSCAL)模型拟合问题,其可数学归纳为列正交和非负对角约束下的一类多变量矩阵最小二乘问题.本文将向量序列加速中的极小多项式...

含有直线狭缝多连通区域到三种正则狭缝域的共形映射计算法

摘要：本文基于模拟电荷法提出了从含直线狭缝的有界多连通区域到3种正则狭缝域的共形映射计算法.首先,利用预映射函数对直线狭缝进行展开,并将含有直线狭缝的有界多连通区域映射到直线,螺旋,圆盘螺旋的正则狭缝域中.在此基础上,利用Dirichlet边界条件建立了相应的约束方程组,并且针对约束方程组中的病态矩阵,提出利用LU分解作为预处理的稳定双共轭梯度(LU-BiCGSTAB)法求解模拟电荷,从而提高了共形映射...

求解Sylvester共轭转置四元数矩阵方程的梯度迭代算法

摘要：四元数因其独特的结构,在信号处理、彩色图像处理和人脸识别等多个领域得到了广泛应用.为求解Sylvester共轭转置四元数矩阵方程AXB+CX^HD=E,提出了四元数梯度迭代（Quaternion Gradient-based Iterative,QGI）算法及其改进形式,即四元数修正梯度迭代（Quaternion Modified Gradient-based Iterativ...

求解一维Stefan问题的线性化差分格式

摘要：针对一维Stefan问题,基于Landau变换和二阶显式外推技术,构造了一类在时间和空间方向上均具有二阶精度的线性化有限差分格式,并采用离散能量法和冻结系数法证明了格式的唯一可解性和稳定性,数值实验结果和理论分析一致

求解亮孤子动力学的两类高阶数值格式

摘要：本文研究了非线性薛定谔方程（NLSE）在亮孤子情况下的高阶数值求解方法.我们采用Dirichlet边界条件对亮孤子方程进行截断,并利用紧致差分格式进行空间离散,结合CrankNicolson方法和IMEX Runge-Kutta方法进行时间离散,分别构造了具有O（τ²+h⁴）和O（τ⁴+h⁴）精度的数值格式.数...

一类分布阶时间-空间分数阶扩散方程源项识别反问题

摘要：本文基于终端数据,辨识分布阶时间-空间分数扩散方程中的空间源项.首先,建立正问题解的存在性和唯一性,并利用正问题解的正则性,证明了反问题解的唯一性.随后,利用Tikhonov正则化方法将反问题转化为变分问题,并采用最优摄动方法求解该变分问题的最小值,从而获得仅依赖于空间相关源项的近似解,在迭代过程中求解正问题时采用矩阵变换技术结合有限差分算法.最后,给出了一维和二维情况下的数值算例,验证了该算法在...

基于卷积神经网络的WENO格式

摘要：本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的WENO格式,旨在通过机器学习技术优化WENO格式中的非线性权重,从而提高数值模拟的精度和鲁棒性,记为WENO-CNN.传统的WENO-JS格式通过加权组合不同的重构多项式来处理间断问题,为了使权重适应各种流动情况,WENO-CNN在指示的坏单元处采用卷积神经网络来预测权重,使其能够根据流场的特征动态调整权重,提高了数值模拟在强间断和复杂流动中的表现.本文...

基于Powell重启策略的黎曼混合共轭梯度算法

摘要：基于Liu和Li^[9]在欧几里得空间中提出的混合Liu-Storey-Dai-Yuan （HLSDY）方法,本文借助收缩映射和向量传输映射将其推广至黎曼流形,提出了新的黎曼Liu-Storey-Dai-Yuan（RLSDY）方法.该方法结合Powell重启条件,确保了搜索方向的充分下降性,并在黎曼强Wolfe线搜索条件下证明了算法的全局收敛性.数值实验表明,该方法在求解经典黎...

面向上皮细胞轨迹重构的改进JVC匹配算法

摘要：针对活体延时显微成像中上皮细胞轨迹重构所面临的高密度分布、形态显著变化以及细胞数量动态不平衡等关键挑战,本文对Jonker-Volgenant-Castanon(JVC)匹配算法进行了面向上皮细胞场景的改进.利用主成分分析法系统分析不同细胞特征的抗干扰能力,构建了以质心欧氏距离为核心的代价矩阵,有效降低了形态相似性对匹配结果的干扰.同时,引入针对细胞入界、出界及凋亡等动态事件的惩罚与过滤机制,对不...

自适应加权的鲁棒稀疏主成分分析

摘要：主成分分析(PCA)是最经典且应用广泛的降维方法,在处理含有噪声或异常值的数据集时可能无法准确捕捉数据的本质结构.本文提出一种自适应加权的鲁棒稀疏主成分分析方法,融合非凸惩罚函数与广义均值的特性,诱导主成分的稀疏性,让主成分更加聚焦于少数几个关键变量,提升其可解释性.同时,运用广义均值有效降低PCA对噪声和异常值的敏感度,确保主成分提取过程的稳健性.使用交替方向乘子法实现问题的求解,并证明了算法的...

Lotka-Volterra种群模型的一个高阶保正格式

摘要：提出了一种用于求解Lotka-Volterra竞争扩散模型的高阶紧致保正有限差分格式.该方案采用四阶紧致有限差分方法对空间导数进行离散,并通过能量估计方法,系统分析了格式的稳定性与收敛性.需特别阐明:本研究未对所建格式的保正性作先验假设,而是在稳定性与收敛性理论推导前,严格证明了该格式在适当时间步长约束下能够达到自然保正,为后续理论分析奠定了基础.数值实验结果表明,该格式具备四阶精度,且能准确模拟...

光谱解混中的深度最小体积约束非负矩阵分解算法

摘要：非负矩阵分解应用于高光谱遥感图像的光谱解混工作时,分解结果不稳定.本文针对解混中端元矩阵(基矩阵)的列向量存在弱线性相关性的问题,提出了带扰动的最小体积约束非负矩阵分解模型.同时引入多层结构,设计了深度最小体积约束非负矩阵分解算法.数值结果表明,扰动项的引入有效避免了算法在奇异精度工作,且多层分解算法较之单层分解算法获取的端元光谱信息更加精确.本研究为端元光谱相似的光谱解混问题提供了有效的解决策略...

正则长波方程的任意高阶能量守恒算法

摘要：基于二次辅助变量方法,本文对正则长波方程建立了一种新的任意高阶能量守恒算法.首先,利用二次辅助变量方法将原方程改写成具有二次能量泛函的等价系统.然后,利用傅里叶拟谱方法进行空间离散,辛Runge-Kutta方法进行时间离散,得到能量守恒的全离散格式.在初值连续的条件下,该格式能够精确保持原始能量守恒,而不仅仅是满足修正的能量守恒律.在空间方向上,可以达到谱精度;在时间方向上,基于Gauss节点的s...

　　相关科技期刊推荐

　　核心期刊推荐

查看更多科技期刊