Solitary wave solutions of nonlinear financial markets: data-modeling-concept-practicing

This paper seeks to solve the difficult nonlinear problem in financial markets on the complex system theory and the nonlinear dynamics principle, with the data-model-concept-practice issue-oriented reconstruction of the phase space by the high frequency trade data. In theory, we have achieved the differentiable manifold geometry configuration, discovered the Yang-Mills functional in financial markets, obtained a meaningful conserved quantity through corresponding space-time non-Abel localization gauge symmetry transformation, and derived the financial solitons, which shows that there is a strict symmetry between manifold fiber bundle and guage field in financial markets. In practical applications of financial markets, we have repeatedly carried out experimental tests in a fluctuant evolvement, directly simulating and validating the existence of solitons by researching the price fluctuations (society phenomena) using the same methods and criterion as in natural science and in actual trade to test the stock Guangzhou Proprietary and the futures Fuel Oil in China. The results demonstrate that the financial solitons discovered indicates that there is a kind of new substance and form of energy existing in financial trade markets, which likely indicates a new science paradigm in the economy and society domains beyond physics.     

构造非线性发展方程孤波解的混合指数方法

介绍了Hereman等提出的构造非线性发展方程孤波解的混合指数方法.依据数学机械化思想对该方法进行了改进和完善,使之能够求得非线性发展方程更多的孤波解,并可应用于非线性发展方程组及高维方程 关键词： 非线性发展方程 混合指数法 孤波     

具5次强非线性项的波方程新的孤波解

提出一种新的函数变换法，并与直接积分法相结合简便地求出了Lienard方程、广义PC方程以及力学中重要的一类非线性波方程等几类具5次强非线性项的波方程的四类显示精确孤波解.本方法同样适用于求解其他具有更高次非线性项的非线性方程. 关键词： 函数变换法 孤波解 直接积分法 非线性波方程     

广义(3+1)维非线性Burgers系统孤波级数解

研究了一类广义(3+1)维非线性Burgers系统.首先,利用同伦映射方法构造了相应的映射关系式.其次,利用迭代方法得到了扰动系统的一个孤波非行波的级数解.     

New solitary wave solutions for nonlinear evolution equations

Three important nonlinear evolution equations are solved with the aid of the symbolic manipulation system.Maple,using the direct algebraic method proposed recently,We explicitly obtain several new solutions of physical interest in addition to rederiving all the known solutions.     

密度矩阵重正化群的异构并行优化

密度矩阵重正化群方法（DMRG）在求解一维强关联格点模型的基态时可以获得较高的精度,在应用于二维或准二维问题时,要达到类似的精度通常需要较大的计算量与存储空间.本文提出一种新的DMRG异构并行策略,可以同时发挥计算机中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）的计算性能.针对最耗时的哈密顿量对角化部分,实现了数据的分布式存储,并且给出了CPU和GPU之间的负载平衡策略.以费米Hubbard模型为例,测试了异构并行程序在不同DMRG保留状态数下的运行表现,并给出了相应的性能基准.应用于4腿梯子时,观测到了高温超导中常见的电荷密度条纹,此时保留状态数达到10⁴,使用的GPU显存小于12 GB.     

非线性波方程求解的新方法

从Legendre椭圆积分和Jacobi椭圆函数的定义出发，得到了新的变换，并把它用于非线性演化方程的求解.用三个具体的例子，如非线性Klein-Gordon方程、Boussinesq方程和耦合的mKdV方程组，说明了具体的求解步骤.比较方便地得到非线性演化方程或方程组的新解析解，如周期解、孤子解等. 关键词： Jacobi椭圆函数 非线性方程 周期解 孤子解     

一类非线性方程的新周期解

把Jacobi椭圆函数展开法扩展到Jacobi椭圆余弦函数和第三类Jacobi椭圆函数的有限展开法,并给出了一类非线性波动方程的新周期解,并且应用这种方法得到的周期解也可以退化为冲击波解或孤波解. 关键词： Jacobi椭圆函数 非线性方程 周期解 孤波解     

两个非线性发展方程的双向孤波解与孤子解

采用分步确定拟解的原则, 对齐次平衡法求非线性发展方程孤子解的关键步骤作了进一步改 进. 以广义Boussinesq方程和bidirectional Kaup-Kupershmidt方程为应用实例, 说明使用 该方法可有效避免“中间表达式膨胀”的问题, 除获得标准Hirota形式的孤子解外, 还能获 得其他形式的孤子解. 关键词： 齐次平衡法 孤子解 孤波解 广义Boussinesq方程 bidirectional Kaup-Kupershmi dt方程     

非线性波方程尖峰孤子解的一种简便求法及其应用

根据尖峰孤子解的特点,提出了一种待定系数法求非线性波方程尖峰孤子解的思路和方法,并利用该方法求解了5个非线性波方程,即CH（Camassa-Holm)方程、五阶KdV-like 方程、广义Ostrovsky方程、组合KdV-mKdV方程和Klein-Gordon方程,比较简便地得到了这些方程的尖峰孤子解.文献中关于CH方程的结果成为本文结果的特例.通过数值模拟给出了部分解的图像.简要说明了非线性波方程存在尖峰孤子解所须满足的特定条件.该方法也适用于求其他非线性波方程的尖峰孤子解. 关键词： 非线性波方程 尖峰孤子解 待定系数法     

双曲函数型辅助方程构造具5次强非线性项的波方程的新精确孤波解

在辅助方程法的基础上利用两种函数变换和一种双曲函数型辅助方程，通过符号计算系统Mathematica构造了在力学当中一个重要的模型，有5次强非线性项的波方程的新三角函数型和双曲函数型精确孤波解.这种方法寻找其他具5次强非线性项的非线性发展方程的新精确解方面具有普遍意义. 关键词： 双曲函数型辅助方程 函数变换 具5次强非线性项的波方程 精确孤波解     

非线性波动方程的Jacobi椭圆函数包络周期解

应用Jacobi椭圆函数展开法求得了一类非线性波方程的包络周期解,而且用这种方法得到的周期解在一定条件下可以退化为包络冲击波解或包络孤立波解 关键词： Jacobi椭圆函数 非线性方程 包络周期解 包络孤立波解     

The periodic wave solutions for two systems of nonlinear wave equations

The periodic wave solutions for the Zakharov system of nonlinear wave equations and a long－short-wave interaction system are obtained by using the F-expansion method, which can be regarded as an overall generalization of Jacobi elliptic function expansion proposed recently. In the limit cases, the solitary wave solutions for the systems are also obtained.     

Bifurcation and solitary waves of the nonlinear wave equation with quartic polynomial potential

For the nonlinear wave equation with quartic polynomial potential, bifurcation and solitary waves are investigated. Based on the bifurcation and the energy integral of the two-dimensional dynamical system satisfied by the travelling waves, it is very interesting to find different sufficient and necessary conditions in terms of the bifurcation parameter for the existence and coexistence of bright, dark solitary waves and shock waves. The method of direct integration is developed to give all types of solitary wave solutions. Our method is simpler than other newly developed ones. Some results are similar to those obtained recently for the combined KdV－mKdV equation.     

复变系数Ginzburg-Landau方程的啁啾组合孤波解

基于描述非均匀光纤系统的复系数Ginzburg-Landau方程,通过拟解法得到了该方程的精确啁啾组合孤波解,并分析了该解的特性.通过大量的数值模拟,发现在有限的初始扰动下这些组合孤波解是在非均匀光纤系统中稳定的.最后,为了进一步研究组合孤波解的稳定性,我们还探讨了组合孤波的相互作用.     

Micro and macro benefits of random investments in financial markets

In this paper, making use of recent statistical physics techniques and models, we address the specific role of randomness in financial markets, both at the micro and the macro level. In particular, we review some recent results obtained about the effectiveness of random strategies of investment, compared with some of the most used trading strategies for forecasting the behaviour of real financial indexes. We also push forward our analysis by means of a self-organised criticality model, able to simulate financial avalanches in trading communities with different network topologies, where a Pareto-like power law behaviour of wealth spontaneously emerges. In this context, we present new findings and suggestions for policies based on the effects that random strategies can have in terms of reduction of dangerous financial extreme events, i.e. bubbles and crashes.     

一类非线性色散Boussinesq方程的隐式孤立波解

用动力系统分岔方法研究了一类非线性色散Boussinesq方程.在不同的参数条件下,给出了该方程具有隐函数形式的孤立波解的解析表达式.数值模拟进一步验证了所得结果的正确性.     

柱面非线性麦克斯韦方程组的行波解

柱面电磁波在各种非均匀非线性介质中的传播问题具有非常重要的研究价值.对描述该问题的柱面非线性麦克斯韦方程组进行精确求解,则是最近几年新兴的研究热点.但由于非线性偏微分方程组的极端复杂性,针对任意初边值条件的精确求解在客观上具有极高的难度,已有工作仅解决了柱面电磁波在指数非线性因子的非色散介质中的传播情况.因此,针对更为确定的物理场景,寻求能够精确描述其中更为广泛的物理性质的解,是一种更为有效的处理方法.本文讨论了具有任意非线性因子与幂律非均匀因子的非色散介质中柱面麦克斯韦方程组的行波精确解,理论分析表明这种情况下柱面电磁波的电场分量E已不存在通常形如E=g(r-kt)的平面行波解;继而通过适当的变量替换与求解相应的非线性常微分方程,给出电场分量E=g(lnr-kt)形式的广义行波解,并以例子展示所得到的解中蕴含的类似于自陡效应的物理现象.     

非线性演化方程孤立波的同伦分析法求解

利用同伦分析法求解了Burgers方程，得到了其扭结形孤立波的近似解析解，该解非常接近于相应的精确解.结果表明，同伦分析法可用来求解非线性演化方程的孤立波解.同时，也对所用方法进行了一定扩展，得到了Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程的钟形孤立子解.经过扩展后的方法能够更方便地用于求解更多非线性演化方程的高精度近似解析解. 关键词： Burgers方程 同伦分析法 KP方程 孤立波解     

高维非线性演化方程孤立波的同伦分析法求解

利用同伦分析法求解了修正的Kadomtsev-Petviashvili方程, 得到了它的近似孤立波解, 该解与精确解符合得非常好.结果表明，同伦分析法在求解高维非线性演化方程的孤立波解时, 仍然是一种行之有效的方法. 关键词： 同伦分析法 修正的Kadomtsev-Petviashvili方程 孤立波解