ELEC 7970 线性、非线性和混沌振荡器课程大纲 先决条件:(1) 研究生入学;(2) 对微电子、电子电路和线性微分方程有基本的了解。课程目标:(1) 研究线性和非线性系统 (2) 研究正弦、非正弦和混沌振荡器的设计,(3) 了解相关主题,如 MEMS 谐振器、FLL、PLL 和 DDS,(4) 了解混沌理论和混沌振荡器电路。讲师:Robert Dean 博士(办公室:222 Broun Hall,844-1838,deanron@auburn.edu) 课程时间:周二和周四上午 9:30-10:45,304A Ramsay Hall 办公时间:待定,需预约。教科书:无 班级网站:www.eng.auburn.edu/~deanron/LNC Oscillators.html。 注:教学笔记的 PDF 版本将发布在班级网站上。 特殊需求:任何需要特殊照顾的学生应尽快预约讨论他们的需求。特殊需求的照顾将根据奥本大学的官方政策进行。 评分政策 将根据下面显示的分数标准,以 100 分制(90-100:A、80-89:B 等)评分 家庭作业和课堂项目:100% 家庭作业和课堂项目 家庭作业和课堂项目将在整个学期内布置。这些作业的截止日期为布置作业的当天。除非有正当理由缺席(生病、工作面试、参加会议旅行等),否则不接受迟交作业。提交作业的格式必须井然有序、专业且清晰易读(标有轴、正确的单位等)。多页作业必须用装订线装订。作业必须整齐专业地写在绿色/黄色工程纸的首页上,或仅用计算机打印一面。将分配一个班级项目,每个学生将进行经批准的独立研究调查,然后通过 PowerPoint 演示文稿向全班口头介绍结果。计算机资源一些家庭作业可能需要使用工程软件工具,例如 PSPICE、MATLAB (Simlink) 和/或 EXCEL。这些工具可在整个校园的工程学院工作站上使用。
在经典迭代线性系统求解器中,预处理是处理病态线性系统最广泛和最有效的方法。我们引入了一种称为快速求逆的量子原语,可用作求解量子线性系统的预处理器。快速求逆的关键思想是通过量子电路直接对矩阵求逆进行块编码,该电路通过经典算法实现特征值的求逆。我们展示了预处理线性系统求解器在计算量子多体系统的单粒子格林函数中的应用,该函数广泛用于量子物理、化学和材料科学。我们分析了三种情况下的复杂性:哈伯德模型、平面波对偶基中的量子多体哈密顿量和施温格模型。我们还提供了一种在固定粒子流形内进行二次量化格林函数计算的方法,并指出这种方法可能对更广泛的模拟有价值。除了求解线性系统之外,快速求逆还使我们能够开发用于计算矩阵函数的快速算法,例如高效准备吉布斯态。我们分别基于轮廓积分公式和逆变换介绍了两种高效的此类任务方法。
相场方法的思想可以追溯到 [22] 和 [30] 的开创性工作。从那时起,它已成功应用于许多科学和工程领域。相场法使用辅助变量 ϕ(相场函数)来局部化相并用一层厚度较小的层来描述界面。相场函数在两个相中分别取两个不同的值(例如 +1 和 −1),并在整个界面上平滑变化。在相场模型中,界面被视为过渡层,在该过渡层上某些物理量会连续但急剧地发生变化。相场模型可以从变分原理自然推导出来,即通过最小化整个系统的自由能。因此,推导出的系统满足能量耗散定律,这证明了其热力学一致性并可得到一个数学上适定的模型。此外,能量定律的存在为设计能量稳定的数值方案提供了指导。相场法现在已成为研究界面现象的主要建模和计算工具之一(参见[8–13,20,25,26]及其参考文献)。
错误检测和纠正是任何可扩展量子计算架构的必要先决条件。鉴于量子系统中不可避免地存在不必要的物理噪声,并且错误容易随着计算的进行而扩散,计算结果可能会受到严重破坏。无论选择哪种物理实现,这一观察结果都适用。在光子量子信息处理的背景下,人们对包括玻色子采样在内的被动线性光学量子计算产生了浓厚的兴趣,因为这种模型通过快速、主动控制消除了前馈的极具挑战性的要求。也就是说,这些系统在定义上是被动的。在通常情况下,错误检测和纠正技术本质上是主动的,这使得它们与该模型不兼容,这引起人们的怀疑,即物理错误过程可能是一个难以逾越的障碍。这里我们探索了一种基于光子量子比特 W 状态编码的光子误差检测技术,该技术完全是被动的、基于后选择的,并且与这些近期感兴趣的光子架构兼容。我们表明,这种 W 状态冗余编码技术能够通过简单的扇出式操作抑制光子量子比特上的失相噪声,该操作由光学傅里叶变换网络实现,现在可以轻松实现。该协议有效地将失相噪声映射到预兆故障,在理想的无噪声极限下故障概率为零。我们在单个光子量子比特通过嘈杂通信或量子存储通道的背景下提出我们的方案,该方案尚未推广到更一般的全量子计算背景。
校验和可用于验证和快速查找关联的符号。例如,seguid校验和用27个字符的字符串独特地识别蛋白质序列。目标:原始SEGUID虽然对蛋白质序列和单链DNA(ssDNA)有效,但由于拓扑差异而不适用于cir和双链DNA(DSDNA)。挑战包括如何唯一代表线性dsDNA,圆形ssDNA和圆形dsDNA。为了满足这些需求,我们提出了SEGUID V2,它扩展了原始SEGUID以处理其他类型的序列。结论:SEGUID V2产生链和旋转不变校验和单链,双链,可能交错,线性和圆形DNA和RNA序列的校验。可自定义的字母键允许其他类型的序列。与使用base64的原始SEGUID相反,Seguid V2使用base64url编码SHA-1哈希。这可以确保可以在文件名中使用SEGUID V2校验和,无论平台和URL中,都可以使用最小的摩擦。可用性:SEGUID V2很容易适用于MIT许可下的主要程序和语言。JavaScript包装seguid可在NPM上找到,Python包装pyguid和cran上的r seguid。关键字:校验和hash,dna,rNA,蛋白质,sha-1,base64url,seguid
平均案例复杂性。我们定义了一个伪随机类的功能类别,我们称之为定向仿射提取器,并表明这些功能对于强读型模型平均而言很难。然后,我们用良好的参数提出了这种功能的明确结构。这加强了Cohen和Shinkar(ITCS'16)的结果,他们为平均决策树提供了如此平均的硬度。定向仿生提取器比更熟悉的仿期提取器更强。鉴于这些功能的重要性,我们期望我们的新功能可能具有独立的利益。证明复杂性。我们还考虑了证明系统res [⊕],该系统是用线性查询分辨率的扩展,并定义了RES [⊕]的常规变体。此证明系统中CNF的反驳自然定义了解决相应搜索问题的线性分支程序。如果驳斥是常规的,我们证明结果程序是读取的。相反,我们表明,解决搜索问题的弱读取线性BP可以转换为常规res [⊕]反驳,并持续爆炸,而规则性条件来自弱读取对立的bps的定义,从而获得了这些证明系统之间的等价。
现在考虑和谐强制强制稳态输入和输出,作为u(t)= r(s)e st形式的谐波输入,以及y(t)= y(s)e ST的谐波输出。允许拉普拉斯变量复杂,s∈C,这些假定的解决方案可以代表谐波和指数函数。将假定的溶液替换为微分方程,并从两侧分解e st,从而在拉普拉斯域中表示微分方程。
具有二次正则化的线性程序由于其在最佳运输方面的应用而引起了新的兴趣:与熵正则化不同,平方惩罚导致最佳运输耦合的近似值稀少。众所周知,当正则化参数趋于零时,在任何多层层上的四个正规化线性程序的解会收敛到线性程序的最小值解决方案。但是,该结果仅是定性的。我们的主要结果通过指定正规化参数的确切阈值来量化收敛性,然后正则化解决方案还求解线性程序。此外,我们在阈值之前绑定了调节解的次优性。这些结果与大规模正规化制度的收敛速率相辅相成。我们将一般结果应用于最佳传输的设置,在那里我们阐明了阈值和次级次要性如何取决于数据点的数量。
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