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数学+学术报告会丨蒋世东教授:计算快速卷积变换的DMK框架

发布者:张琪发布时间:2024-09-30浏览次数:22

72日上午,数学+交叉研究领域组织召开学术报告会。美国西蒙斯基金会Flatiron Institute计算数学中心首席科学家蒋世东教授应邀到交叉院作报告,为数学+交叉研究领域及感兴趣的师生带来其创新的研究成果——DMK(双空间多级核分裂)框架。

在流体力学、弹性力学、声学、电磁学等重要领域中,如何实现快速的数值模拟?围绕这一关键科学问题,蒋世东教授作了题为《Fast integral equation methods and the DMK framework》的学术报告,介绍了快速多极法(FMM)在消除由于积分算子的非局部性和长程特性导致的稠密线性系统的计算瓶颈、加速积分方程应用等方面的优势和缺陷。在此基础上,他提出了一种新的多级、自适应、双空间方法,用于计算快速卷积变换的框架:DMK(双空间多级核分裂),并详细阐述了DMK框架的原理。DMK框架的推出,旨在解决计算物理学、流体力学、声学、电磁学等领域中快速数值模拟的难题。这一框架将在许多重要的科学问题求解方面产生重要影响,应用前景极为广阔,预示着将在多个科学和工程领域迎来革命性的进步:如在计算物理学领域有望高效计算电子结构问题,大幅缩短计算时间、提升模拟精度;在流体力学研究中,促进对湍流现象的深入理解,提高海洋与大气模型的计算效率,为天气预报和气候变化研究提供更准确的数据支持;在声学领域,助力声波传播模拟,为建筑声学、噪声控制和声纳技术等提供精确的数据支持;在生物医学工程领域,加速医学成像技术的图像重建过程,提高成像质量和速度,并在药物设计中发挥重要作用;在材料科学领域,用于计算材料的光学、电学和热力学性质,为材料设计和性能优化提供理论依据等等。

蒋世东教授的报告不仅展示了DMK框架在上述领域的应用潜力,也强调了其计算效率、可扩展性和精确性等方面的优势。这些特点使得DMK框架有望成为推动科学研究和技术创新的重要工具,为相关领域的发展注入新的活力。