Singular Wave Solutions of Two Integrable Generalized KdV Equations

We present some singular wave solutions such as multi-peaked periodic waves, multi-peaked kink waves, multi-peaked peakons as well as kink-compactons, associated with singular curves of generalized KdV equation and modified KdV equation. When a trajectory intersects with the singular curve, it may be divided into segments. Different combinations of these segments may lead to different singular wave solutions, while at the intersection points, peaks on the waves can be observed.     

First-Principles Study of Electronic and Optical Properties of Y1-xCaxTiO3 （x=0, 0.25, 0.5, 0.75）

The full potential linearized augmented plane wave （FP-LAPW） method with the generalized gradient approximation （GGA） is applied to study the electronic and optical properties of perovskite-type compounds Y1-xCaxTiO3. The lattice parameters, magnetic moment, band structure, density of states and optical conductivity are obtained. The results show that the Ca ion plays an important role in the electronic properties and optical responses. Moreover, the optical properties including the dielectric function, absorption spectrum, extinction coefficient, energy-loss spectrum and refractive index are also discussed.     

电子结构计算的数值方法与理论

第一原理电子结构计算已成为探索与研究物质机理、理解与预测材料性质的重要手段和工具.虽然第一原理电子结构计算取得了巨大的成功,但是如何利用高性能计算机又快又好地计算大规模体系,如何从数学角度理解电子结构模型的合理性与计算的可靠性和有效性,依然充满各种挑战.基于密度泛函理论的第一原理电子结构计算的核心数学模型为Kohn-Sham方程或相应的Kohn-Sham能量泛函极小问题.近年来,人们分别从非线性算子特征值问题的高效离散及Kohn-Sham能量泛函极小问题的最优化方法设计两个方面对电子结构计算的高效算法设计及分析展开了诸多研究.本文重点介绍我们小组在电子结构计算的方法与理论方面的一些进展,同时简单介绍该领域存在的困难与挑战.     

关于最小二乘QR分解算法(LSQR)的一个注记

本文从最小多项式出发,通过寻找包含奇异线性系统Ax=b最小范数解的一个解空间,获得了一个更简单的求解广义逆的计算公式.并从理论上对最小二乘QR分解算法（LSQR）收敛性进行了简单分析,分析表明LSQR的收敛性与矩阵A的非零奇异值密切相关,并用A的非零奇异值以及所寻找到的最小范数解空间将最小范数解线性表出.     

不等式约束极大极小问题的一个新型模松弛强次可行SQCQP算法

针对带不等式约束的极大极小问题,借鉴一般约束优化问题的模松弛强次可行SQP算法思想,提出了求解不等式约束极大极小问题的一个新型模松弛强次可行SQCQP算法.首先,通过在QCQP子问题中选取合适的罚函数,保证了算法的可行性以及目标函数F(x)的下降性,同时简化QCQP子问题二次约束项参数α_k的选取,可保证算法的可行性和收敛性.其次,算法步长的选取合理简单.最后,在适当的假设条件下证明了算法具有全局收敛性及强收敛性.初步的数值试验结果表明算法是可行有效的.     

一类自适应广义交替方向乘子法

广义交替方向乘子法是求解凸优化问题的有效算法.当实际问题中子问题难以求解时,可以采用在子问题中添加邻近项的方法处理,邻近矩阵正定时,算法收敛,然而这也会使迭代步长较小.最新研究表明,邻近矩阵可以有一定的不正定性.本文在基于不定邻近项的广义交替方向乘子法框架下,提出一种自适应的广义交替方向乘子法,动态地选择邻近矩阵,增大迭代步长.在一些较弱的假设下,证明了算法的全局收敛性.我们进行一些初等数值实验,验证了算法的有效性.     

带有源项的广义Chaplygin气体磁流体Euler方程组Riemann解的极限

研究了带有源项的广义Chaplygin气体磁流体Euler方程组Riemann解的极限.由于非齐次项的影响,带有源项的广义Chaplygin气体磁流体Euler方程组Riemann解不再是自相似的.当压力和磁感强度同时消失时,它的解会收敛到零压流输运方程组的Riemann解,解中会出现δ-激波和真空现象.同时研究还得到了仅当磁感强度消失时,它的解会收敛到非齐次广义Chaplygin气体Euler方程组的Riemann解,并且解中只出现δ-激波.     

RN上一类拟线性椭圆型方程广义解的多重性

本文在\mathbb{R}^{N上研究一类拟线性椭圆型方程广义解的多重性.借助下半连续泛函的不光滑临界点理论, 得到了方程的解集是无穷和无界的.     

基于局部多项式展开的多元非参数模型贝叶斯带宽选择

在多元非参数模型中带宽和阶的选择对局部多项式估计量的表现十分重要。本文基于交叉验证准则提出一个自适应贝叶斯带宽选择方法。在给定的误差密度函数下,该方法可推导出对应的似然函数,并构造带宽参数的后验密度函数。随后,通过带宽的后验期望可同时获得阶和带宽的估计。数值模拟的结果表明,该方法不仅比大拇指准则方法精确,且比交叉验证方法耗时更少。与此同时,与Nadaraya-Watson估计相比,所提带宽选择方法对多元非参数模型的适应性要更好。最后,本文通过一组实际数据说明有限样本下所提贝叶斯带宽选择的表现很好。     

基于广义回归估计的校准加权设计效应模型研究

校准是最常用的加权调整方法,然而传统加权调整设计效应模型只考虑有差异权数导致的精度损失,忽略使用辅助信息后的精度改进,因此应用于设计效应计算时存在一定的缺陷。本文在Spencer模型的基础上进行拓展,引入反映辅助变量和调查变量相关关系的广义回归估计量,构建了校准加权设计效应的一般模型。数值分析结果显示,校准加权设计效应模型的效果优于传统加权调整设计效应模型;尤其在调查变量与辅助变量高度相关的情形下,校准加权设计效应模型能够准确地估计出不等概率抽样设计和校准调整的综合效率。