基于模型降阶的无网格方法及其在分数阶扩散方程反问题中的应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11601118
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0505.反问题建模与计算
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Many problems in computational science and engineering are characterized by experimental design, measurement acquisition, and parameter estimation or prediction. This process involves mathematical modeling of the physical systems pertinent to the observations, as well as estimation of unknown model parameters from the acquired measurements by formulating and solving a large-scale inverse problem. Those problems are mathematically and numerically very challenging due to their inherent ill-posedness and nonlinearity. Much progress has been made in the field of large-scale inverse problems, but many challenges still remain for future research. The development of new numerical algorithms for large-scale inverse problems have received great attention recently in scientific computing. Based on the regularization theory, this project attempts to design some efficient and stable meshless methods, which are applied to solve several specific problems. Firstly, we explore the main challenge occur in the meshless methods to solve large-scale inverse problems, then to construct adaptive meshless method based on the reduced order modeling algorithm for large-scale inverse problems. Secondly, we discuss the application of the meshless for the high dimensional fractional diffusion equations, and consider design some efficiency numerical algorithm to reduce the storage amount and decrease computational complexity. The study of these issues mentioned above not only promote development and refinement of the meshless method for solving high-dimensional fractional diffusion equations, but also provide a new system of framework for solving large-scale inverse problems.
在计算科学和工程等问题中,经常涉及实验设计、测量采集及参数识别等问题。这些问题可以通过建立与测量有关的物理系统的大规模反问题模型进行描述求解。数值求解此类问题时面临着非线性及不适定性等特点。发展处理具有非线性及不适定性的大规模反问题的数值求解方法是近年来国际学术界讨论的一个热点问题。本课题旨在结合有效的正则化方法提出和发展新的高效稳定的无网格方法,并将其应用于具体问题的求解。内容包括:探讨无网格方法在求解大规模不适定问题中出现的各种难题,研究基于模型降阶的自适应无网格方法,发展该方法在非线性及大规模不适定问题求解中的有效应用;设计求解高维分数阶扩散方程反问题的高效无网格算法。在模型降阶的基础上,考虑数值算法的快速实现,提高无网格方法的有效性。这些问题的解决,不仅可以促进无网格方法在数值求解高维分数阶扩散方程反问题中的进一步发展和完善,也为其他大规模反问题的有效数值计算方法提供了有力工具。

结项摘要

在计算科学和工程等问题中,经常涉及算法设计、参数识别及函数逼近等问题。这些问题在实际求解过程,面临着非线性、不适定及算法的复杂性等特点。发展处理具有高效的算法及不适定反问题的数值求解方法是今年来国内外学术上的热点问题。本项目围绕无网格方法展开研究。一方面设计了双随机的快速算法(DSRBF),另一方面将此方法应用于分数阶方程反问题的数值求解。本文获得了以下重要成果:.1)设计了一种估计最优RBF形状参数的快速随机LOOCV算法,并利用统计结果,运用了卡方分布的RBF形状参数可以得到快速收敛速度和h-稳定的渐近误差分布。.2)构造了一种基于核学习的降阶模型,将DSRBF用于选择核函数中的超参数来降阶模型,即设计了一种基于非侵入式降阶模型的集合Kalman反演方法应用于分数阶方程反问题,从数值结果中我们可以看到,在保证计算效率的同时,可以有效保障数值精度。在本项目的支持下,已发表2篇SCI论文。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Non-Intrusive Reduced Basis EKI for Time Fractional Diffusion Inverse Problems
时间分数扩散逆问题的非侵入式约基EKI
  • DOI:
    10.1007/s10255-020-0920-9
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Acta Mathematicae Applicatae Sinica-English Series
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    Yang Feng-lian;Yan Liang
  • 通讯作者:
    Yan Liang
Doubly stochastic radial basis function methods
双随机径向基函数方法
  • DOI:
    10.1016/j.jcp.2018.02.042
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Computational Physics
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Yang Fenglian;Yan Liang;Ling Leevan
  • 通讯作者:
    Ling Leevan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Nogo基因多态性与鼻咽癌相关性的病例对照研究
  • DOI:
    10.16462/j.cnki.zhjbkz.2018.08.003
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中华疾病控制杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王荣;覃海媚;庞晓霞;杨凤莲;韦玉霞;张婷;韦叶生;王俊利
  • 通讯作者:
    王俊利
中国广西人群中RTN4基因遗传多态性的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国病理生理杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    覃海媚;王荣;杨凤莲;韦贵将;王俊利
  • 通讯作者:
    王俊利
广西人群Nogo基因rs2919126C/T和rs7575107G/T遗传多态性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中风与神经疾病杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王荣;覃海媚;庞晓霞;杨凤莲;韦贵将;陈兴鸿;郭灿收;王俊利
  • 通讯作者:
    王俊利
mRNA表观修饰方式及m6A功能研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    生物工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    甘海丽;洪岭;杨凤莲;柳定凤;金莉萍;郑青亮
  • 通讯作者:
    郑青亮

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

杨凤莲的其他基金

三维薄管导热反问题的数值解法
  • 批准号:
    11226318
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码