【编者按】
为进一步培养我校研究生创新能力,提高研究生综合素质,促进学校研究生教育内涵发展,特推出“优博风采”专栏,邀请校级及以上优秀博士学位论文获得者分享科研历程与学术体会、展示创新成果与学位论文等,旨在激励我校研究生秉持“不息为体,日新为道”校训精神,潜心研究、锐意创新。
本期专访人物:数学学科博士研究生 王敏
所获奖励名称:2023年北京工业大学优秀博士学位论文
【去奋斗,去追求,去发现,不要放弃,时间会证明。】
《岛上书店》里写道说:“每个人都会经历一段艰难的时光,它将人生变得美好而辽阔”。硕博连读整六年,这一路上,有无数个晚归的夜晚,有许多次痛苦的思考,反复的试错,还有不停的文献阅读和学习。努力只是科研里最基本的要求,在科研这里天道不一定酬勤,所以摆正心态,坦然地面对努力过后的每一个成败也很重要。读博是一场马拉松,要保持严谨的态度,要耐得住寂寞,做好长期和短期的规划。既然选择了科研,就要踏踏实实去打基础,去铺垫,去摸索,去感悟。最后,我想说,科研人都在拼科研,科研做的牛固然重要,但生活不止科研,如果有自己热爱和擅长的其他事物、和谐的人际关系、并能给身边人带来帮助和温暖,那就是简单且高级的快乐。
【博士论文介绍】
论文中文题目:几类积分与微分方程的高效数值解法研究
论文英文题目:THE RESEARCH ON EFFICIENT NUMERICAL METHODS FOR SEVERAL KINDS OF INTEGRAL EQUATIONS AND DIFFERENTIAL EQUATIONS
作 者:王敏
指导教师:黄秋梅 教授
培养单位:理学部
学 科:数学
论文主要贡献及创新点
论文从高效数值算法出发, 针对几类弱奇异积分方程与非线性偏微分方程展开研究, 设计了高效的数值算法, 并提供了完整的理论分析, 主要创新如下:
针对几类弱奇异积分方程:
1.提出了混合多步配置法这一高效算法,将区间一分为二,构造了独特的“疏化”对称等级网格, 通过在初始子区间采用非多项式插值, 在几乎不增加计算量的前提下,将弱奇异 Fredholm 积分方程近似解的收敛阶提高了 r (步数) 阶。
2.利用插值后处理算法对弱奇异 Volterra 积分方程的 (混合) 配置解进行加速处理, 通过理论证明与数值实验验证相结合, 将误差收敛阶提高了 1-α 阶 (0<α<1 是弱奇异核的指数)。
3.由于弱奇异积分方程真解正则性很低, 直接应用传统谱方法进行离散求解无法达到指数阶收敛, 本文分别采用两类非多项式空间: 非多项式 Jacobi 空间和广义对数正交空间,结合谱配置法构造并分析了积分方程指数阶收敛的数值格式, 证明了非多项式 Jacobi 函数中参数 λ 的最优选择方案。
针对几类非线性偏微分方程:
4.对于方形相场晶体方程, 证明了在标量辅助变量技巧下的时间二阶数值解的质量守恒性, (修正)能量衰减性并证明了在能量模意义下, 时间二阶和空间指数阶的无条件收敛性, 为高阶稳定性估计的收敛性分析提供了进一步的技术工具,相关论文获 “ESI高被引”论文与“ESI热点”论文;对于 Gierer-Meinhardt (GM) 模型和变换后的 GM 模型, 分别证明得到了保界性定理。
【博士期间代表性科研成果】
作者攻 博期间取得与博士学位论文密切相关的代表性成果(不超过5项) |
序号 |
成果名称 |
成果来源 |
获得时间 |
1 |
A Second Order Accurate Scalar Auxiliary Variable (SAV) Numerical Method for the Square Phase Field Crystal Equation |
Journal of Scientific Computing |
2021.06 |
2 |
Multistep Collocation Method for Fredholm Integral Equations of the Second Kind |
Applied Mathematics and Computation |
2022.05 |
3 |
Superconvergence of Interpolated Collocation Solutions for Weakly Singular Volterra Integral Equations of the Second Kind |
Computational and Applied Mathematics |
2021.03 |
4 |
Nonpolynomial Jacobi Spectral-Collocation Method for Weakly Singular Fredholm Integral Equations of the Second Kind |
Advances in Applied Mathematics and Mechanics |
2023.05 |
【与导师合影】
(图文:王敏;排版:陈柳兵;编辑:胡春瀛;审核:高春娣、韩红桂)