随机反应扩散格气模型上钙动力学的粗粒化模拟

发展了一种基于随机格气模型的粗粒化方法,该方法能有效模拟内质网表面钙动力学信息. 首先将相邻的微观节点合并成粗粒化节点,再根据局域平均场近似推导出粗粒化反应速率,然后执行粗粒化动力学蒙特卡洛模拟. 发现粗粒化动力学蒙特卡洛模拟结果和微观模拟结果非常吻合. 有趣的是,存在一个最佳的粗粒化比m,使得粗粒化模拟与微观模拟的相变点偏差最小. 固定m,发现临界点随体系尺度增加而单调增加,而且相变点的偏差与体系尺度存在一个标度关系.此外,该粗粒化方法大大地加快了蒙特卡洛模拟速率,并且与微观模拟直接相关. 该方法可以广泛用来研究体系尺度效应,而节省大量计算时间.     

非仿射随机波动率的欧式障碍期权定价

研究非仿射随机波动率模型的欧式障碍期权定价问题时,首先介绍了非仿射随机波动率模型,其次利用投资组合和It^o引理,得到了该模型下扩展的Black-Schole偏微分方程.由于这个方程没有显示解,因此采用对偶蒙特卡罗模拟法计算欧式障碍期权的价格.最后,通过数值实例验证了算法的可行性和准确性.     

随机利率下的PPP项目实物期权评价研究

PPP项目通常实施周期长,风险突出。传统的实物期权评价方法考虑了未来的不确定性和管理者柔性的价值,但是一般假设无风险利率是固定的,不符合利率长期内波动的特点,会造成投资者决策失误。本文考虑了未来无风险利率波动条件下,PPP项目中实物期权的价值。首先分析了PPP项目中通常存在的期权形式,其次研究了无风险利率三角逆变函数以及在此基础上得出模拟实物期权模型,并用案例对比分析固定利率和随机利率下的期权价值。结果显示,随机利率比固定利率下的期权价值更高,研究结论可以为PPP项目的投资者进行决策提供重要依据。     

基于蒙特卡洛分析的稳健性优化方法——以白金纳米粒子沉积过程为例

以白金纳米粒子在超临界二氧化碳中的沉积过程的稳健性优化问题为例,首先采用Chrastil模型对白金纳米粒子的沉积过程构建溶解度拟合方程,并进行参数拟合优度分析.然后采用蒙特卡洛仿真方法分析了现有质量约束和成本约束等条件下的沉积过程溶解度最优解,并进行敏感度分析,然后对过程参数进行调整优化,进一步分析了溶解度稳健性最优解,最后提出了基于蒙特卡洛仿真分析的多种约束条件下的过程最优稳健解获取方法.     

120~430 MeV/u 碳离子的微剂量学特性研究(英文)

单粒子微剂量谱在放射治疗中是一个极其重要的参数,它可以用来评估辐射场的生物学效应。利用蒙特卡洛程序FLUKA模拟计算了由碳离子产生的混合辐射场能量沉积的微观模式。从已公开发表的文献中选取了实验测量300 MeV/u 碳离子的线能能谱,并与相同物理条件下模拟计算得到的线能能谱相比较,结果吻合得很好。此外,还计算了120~430 MeV/u 的碳离子的剂量平均线能能谱、频率平均线能和剂量平均线能。所得到的频率平均线能值为185~ 28.3 keV/m而剂量平均线能值则为272~ 64.1 keV/m。本文的结果对于制定碳离子放射治疗的治疗计划有着重要的意义.Microdosimetric single event spectrum is a significant parameter in radiotherapy, which can be used to evaluate the radiation biological effect. In this paper, microscopic patterns of energy deposition are simulated with Monte Carlo code FLUKA at mixed radiation fields during carbon ions therapy. The results are compared with experimental measured results at 300 MeV/u carbon ion and good agreement has been found. Meanwhile, dose-weighted lineal energy spectra, frequency averaged lineal energy values and dose averaged lineal energy values of carbon ion with energy from 120 to 430 MeV/u were calculated,too. The frequency averaged lineal energy values are from 185 to 28.3 keV/m while the dose averaged lineal energy values are from 272 to 64.1 keV/m. These studies are useful for treatment plan in carbon ion radiotherapy.     

用于板料成形反向模拟的特殊应力更新算法

提出了一种改进的反向模拟法,以最终构型为研究对象,采用Euler坐标系,基于虚功原理获得有限元列式. 改进的反向模拟法采用了一种基于塑性流动理论的本构方程,可以充分考虑应变历史对塑性变形的影响. 为了避免流动理论应力更新算法过程中关于未知量\Delta\lambda 的非线性方程的求解,引入等效应力思想,无需Newton-Raphson迭代直接计算未知量\Delta \lambda . 盒形件的拉深实例中,传统的基于塑性形变本构方程的反向模拟法和改进的基于塑性流动本构方程的反向模拟法计算结果,分别与基于增量有限元法的正向数值模拟求解器LS-DYNA计算结果进行对比. 通过获得的坯料轮廓、成形极限图、等效应变分布、计算效率等的比较,验证了所提出的基于塑性流动理论本构模型的应力更新算法的有效性.      

Aggregation on heterogeneous surface

Chessboard-like substrates are introduced in this paper, in order to study the diffusion-limited aggregation (DLA)and the motion of poly-atoms on heterogeneous surfaces. The effect of morphology of such substrates upon the cluster aggregation is investigated using the Monte Carlo simulation. It is found that the growth process and the cluster morphology are governed by the energetic topography of the substrates. Our simulation also indicate that the island density and the fractal dimension of the clusters depend strongly on the substrate topography and the activation energy.     

基于跳扩散过程的回望期权定价的数值算法

运用加权最小二乘蒙特卡洛模拟法(WLSM)研究标的资产服从跳扩散过程的美式回望期权定价问题,改进了Longstaff等提出的最小二乘模拟法.运用WLSM对美式回望期权进行定价,数值实验结果表明该方法具有较为显著的优势.     

基于“醉汉随机游走”问题的统计实验教学案例设计

为了提高学生在数据化时代的实践应用能力,本文基于"随机游走"问题设计统计实验教学案例.将蒙特卡洛随机模拟和回归分析应用于求解"随机游走"的平均距离,并找出平均距离与步数之间的关系,以深化学生对概率统计知识的理解和系统掌握,强化学生对统计软件的操作能力.