图林提出了反应 - 扩散系统来描述形态发生现象[1],反应 - 扩散系统引起了显着的兴趣。在生物学领域,反应 - 扩散系统可能会显示特定的模式,包括动物涂层,皮肤器官的形成,扩散模式的固定[2,3]和细胞分裂[4] [4] [4],这取决于初始条件,空间尺度和几何形状。求解有效表现出模式形成的反应 - 扩散系统,已经开发了数值方案,就像[4]中的工作一样。此外,要考虑几何形状,已经使用各种数值方法研究了曲面上的图案形成。使用[5,6]中的有限元法对表面上的反应 - 扩散系统进行数值求解。提出了修改的galerkin方法来解决隐式表面上的反应 - 扩散方程[7]。已使用有限的差异方法来求解弯曲表面上的部分微分方程[8-10],其中使用了窄带域中的最接近点方法,或使用三角形表面上的laplace -Beltrami操作员。在模式发展过程中,域的生长是基本变化的重要因素[11,12]。因此,许多作者[13 - 15]研究了生长领域的模式形成,包括各向同性[3,16]和各向异性生长[17]。可以实施域的生长以建模人脑的皮质折叠模式[12]。
摘要:对气候的精确模拟始终至关重要,同时也是一个挑战。本研究基于粗细模型的概念,提出一种利用贝叶斯网络对全局分辨能量平衡 (GREB) 模型进行改进的方法。改进方法在以 GREB 模型为全局框架的基础上,构建了动力学模型与统计模型相结合的粗细结构,并利用基于 GREB 模型内部气候变量相互关系构建的贝叶斯网络实现局部优化。为了客观地检验改进方法的性能和推广应用,将该方法应用于1985—2014年美国国家环境预测中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)提供的3.75°×3.75°全球数据集,对地表温度和大气温度的模拟。结果表明,改进模型比原始GREB模型表现出更高的平均精度和更低的空间分异,并且在长期模拟中具有良好的稳健性。该方法解决了GREB模型在局部区域由于过度依赖边界条件和初始条件,以及缺乏完全可用的观测数据而导致的精度问题。此外,该模型还克服了由于气候包含项不明确导致统计模型稳健性较差的挑战。因此,改进方法为可靠、稳定的气候模拟提供了一种有希望的方法。
摘要:开发了一种计算上可承受的方法来预测空间中大分子(如多环芳烃)碰撞猝灭和激发的截面和速率系数。应用了混合量子/经典非弹性散射理论 (MQCT),其中分子内部状态之间的量子态到态跃迁使用时间相关薛定谔方程来描述,而碰撞伙伴的散射则使用经典的平均场轨迹来描述。为了进一步提高数值性能,实施了运动方程的解耦方案和初始条件的蒙特卡罗采样。该方法用于计算苯分子 (C 6 H 6 ) 与广泛能量范围内的 He 原子碰撞时旋转激发和猝灭的截面,使用高达 j = 60 的非常大的旋转本征态基组,以及接近一百万个非零矩阵元素进行态到态跃迁。报告并讨论了 C 6 H 6 + He 碰撞截面的性质。近似的精度经过严格测试,发现适用于天体物理/天体化学模拟。此处开发的方法和代码可用于生成 PAH 和其他大分子(如 iCOM)或彗星彗发中分子 - 分子碰撞的碰撞猝灭速率系数数据库。关键词:非弹性散射、旋转激发、态间跃迁、旋转状态、非弹性截面、MQCT、苯、C 6 H 6 ■ 引言
2.3 水壶问题:有两个水壶,分别叫做四和三;四最多能装四加仑水,三最多能装三加仑水。我们如何才能在四号水壶中装两加仑水。状态空间是一组有序对,给出任意时刻一对水壶中的加仑数,即 (四,三),其中四 = 0、1、2、3、4,三 = 0、1、2、3。起始状态为 (0,0),目标状态为 (2,n),其中 n 无关,但限制为三,可容纳 0 至 3 加仑水。解决该问题的主要生成规则如下所示: 初始条件 目标 注释 1 (four,three) 如果 four < 4 (4,three) 从水龙头填充 four 2 (four,three) 如果 three< 3 (four,3) 从水龙头填充 three 3 (four,three) 如果 four > 0 (0,three) 将 four 清空放入排水管 4 (four,three) 如果 three > 0 (four,0) 将 three 清空放入排水管 5 (four,three) 如果 four+three<4 (four+three,0) 将 three 清空放入 four 6 (four,three) 如果 four+three<3 (0,four+three) 将 four 清空放入 three 7 (0,three) 如果 three>0 (three,0) 将 three 清空放入 four 8 (four,0) 如果 four>0 (0,four) 将 four 清空放入 three 9 (0,2) (2,0) 将 three 清空放入 four 10 (2,0) (0,2) 将 four 清空放入 three 11 (four,three) 如果 four<4 (4,three-diff) 将 diff, 4-four, 从 three 倒入 four 12 (three,four) 如果 three<3 (four-diff,3) 将 diff, 3-three, 从 four 倒入 three 并且给出以下解决方案 应用 Jug four、jug three 规则 0 0 0 3 2 3 0 7 3 3 2 4 2 11 0 2 3 2 0 10
时序非相关器 (OTOC) 可用于探测当动态初始条件发生变化时量子系统对信息的扰乱速度。在足够大的量子系统中,可以从 OTOC 中提取 Lyapunov 系数的量子模拟,该系数描述了经典混沌系统被扰乱的时间尺度。OTOC 仅应用于非常有限的玩具模型,例如与黑洞信息扰乱相关的 SYK 模型,但它们在量子系统中的信息扰乱方面具有更广泛的适用性,可以与实验进行比较。众所周知,多原子分子的振动会从低能量下的规则动力学转变为足够高能量下的轻松能量流。因此,分子代表了研究中等大小(此处为 6 到 36 个自由度)多体系统中扰乱的理想量子系统。通过计算量子 OTOC 及其经典对应物,我们可以量化信息在分子系统中如何以量子力学方式“扰乱”。在早期“弹道”动力学和晚期“饱和” OTOC(当探索到全状态密度时)之间,确实存在一个可以为本研究中的所有分子定义量子 Lyapunov 系数的机制。与实验速率数据的比较表明,由 OTOC 测量的慢速扰乱可以达到分子反应动力学的时间尺度。即使对于我们讨论的最小分子,正则化的 OTOC 仍能满足 Maldacena 边界,但不正则化的 OTOC 则不能,这强调了前者更适合于讨论这种中等尺寸量子系统中的信息扰乱。
时序非相关器 (OTOC) 可用于探测当动态初始条件发生变化时量子系统对信息的扰乱速度。在足够大的量子系统中,可以从 OTOC 中提取 Lyapunov 系数的量子模拟,该系数描述了经典混沌系统被扰乱的时间尺度。OTOC 仅应用于非常有限的玩具模型,例如与黑洞信息扰乱相关的 SYK 模型,但它们在量子系统中的信息扰乱方面具有更广泛的适用性,可以与实验进行比较。众所周知,多原子分子的振动会从低能量下的规则动力学转变为足够高能量下的轻松能量流。因此,分子代表了研究中等大小(此处为 6 到 36 个自由度)多体系统中扰乱的理想量子系统。通过计算量子 OTOC 及其经典对应物,我们可以量化信息在分子系统中如何以量子力学方式“扰乱”。在早期“弹道”动力学和晚期“饱和” OTOC(当探索到全状态密度时)之间,确实存在一个可以为本研究中的所有分子定义量子 Lyapunov 系数的机制。与实验速率数据的比较表明,由 OTOC 测量的慢速扰乱可以达到分子反应动力学的时间尺度。即使对于我们讨论的最小分子,正则化的 OTOC 仍能满足 Maldacena 边界,但不正则化的 OTOC 则不能,这强调了前者更适合于讨论这种中等尺寸量子系统中的信息扰乱。
摘要:雪的热和辐射特性对陆地表面能量平衡产生强烈影响,从而对其上方的大气产生影响。山区的陆地表面积雪信息知之甚少。很少有研究检查过中纬度冷季高分辨率、对流允许的数值天气预报模型中初始陆地表面积雪条件的影响。使用天气研究和预报 (WRF) 模型的高分辨率 (1 公里) 配置,测试陆地表面积雪对大气能量输送和随后的地面气象状态的影响程度,包括平静条件和 3 月下旬温暖大气河流的天气特征。一组合成但真实的雪状态被用作模型运行的初始条件,并比较了产生的差异。我们发现,在这两个时期,雪的存在 (不存在) 会使 2 米空气温度降低 (升高) 多达 4 K,并且大气通过从邻近地区平流湿静态能量来响应雪扰动。雪量和积雪面积都是影响 2 米空气温度的重要变量。最后,WRF 实验产生的气象状态用于强制离线水文模型,表明融雪率可以增加/减少 2 倍,具体取决于主天气模型中使用的初始雪况。我们提出,中尺度模型中陆地表面雪特性的更真实表示可能是水文气象可预报性的来源
抽象的许多神经退行性疾病与错误折叠的Prionic proins的传播有关。在本文中,我们分别分析了与帕金森氏症和阿尔茨海默氏病有关的α-羟基核蛋白和淀粉样蛋白β的错误折叠和扩散过程。我们引入并分析了一种阳性的数值方法,用于离散Fisher-Kolmogorov方程,建模积累和Prionic蛋白的扩散。提出的近似方法基于关于多边形和多面体网格的不连续的Galerkin方法,用于空间离散化和ϑ - 方法时间积分方案。我们证明了离散解决方案的存在和一个收敛结果,其中使用隐式欧拉方案进行时间整合。我们表明,所提出的方法是在结构上提供的,从某种意义上说,它可以保证离散解决方案是非负的,这在实际应用中至关重要。我们的数值模型的数字验证既是使用制成的解决方案,又是考虑二维多边形网格中的波前传播。接下来,我们提出了在矢状平面中二维脑切片中扩散的α-突触核蛋白的模拟。该模拟的多边形网格被凝聚为维持白色和灰质的区别,利用了polydg方法在网格结构中的灵活性。我们的数值模拟证实了所提出的方法能够捕获帕金森氏症和阿尔茨海默氏病的演变。最后,我们通过使用从磁共振图像重建的三维几何形状和从正电子发射断层扫描重建的初始条件来模拟淀粉样蛋白β在患者特异性设置中的扩散。
为完成自主导航和完成任务的完成,精确映射和感知三维环境的能力至关重要,这是至关重要的,例如Maddern对自主系统中3D感知的分析[1]和O'Mahony对机器人中3D感知的探索[2]的研究强调了。水下机器人技术也不例外。只有初始条件显着差异,包括失真,可见性降低,声学干扰和与压力相关的挑战。这防止了重建的完美传递,并在完成水下环境中的完成方法进行了完美的转移。声纳图像是强度图,可根据对象的反向散射强度颜色图像[3]。在这里,斑点噪声是一种颗粒状干扰或干扰,通常会影响雷达和声纳系统获得的图像质量。因此,该域中的主要挑战之一是从2D成像来源生成准确的3D模型。这项工作着重于完善和完成不完整和嘈杂的点云,这些云是使用[4]的高程估计方法从2D声纳图像中重建的,该方法通过训练模型来估算高程角度,从而产生了2D声纳图像的3D点云。尽管如此,即使此方法非常有效,结果云仍然需要更准确,以提供自主系统环境的有用表示。为了实现有效的完善和完成点云,我们将PCTMA-NET用于致密点云,
非线性电子电路提供了产生混乱行为的有效方法[1] [2] [3]。Chuas电路是由Cai Shaotang教授在1983年[4] [5] [6] [7]制造的简单非线性混沌电路。chua的电路包含四个基本元素和非线性抗性,但有数百个研究论文。已经深入研究了Chua电路的细节,包括拓扑,数值模拟,动力学特征和物理现象[8] [9] [10] [11] [12]。由于Chua的电路系统具有极端的初始价值敏感性和良好的伪随机性的特征,该特征已在科学和工程中广泛使用,[13],机器人[14],随机发生器实现[15],安全连接,安全连接甚至图像加密[16],以及同步的加密[17]。在许多非线性系统和电子电路中都发现了多个吸引子的共存[18] [19] [20] [21]。通常,共存吸引子的外观与系统对称性有关,并紧密取决于系统初始条件。与多个吸引子的混乱系统能够在基于混乱的工程技术(例如神经网络[22],图像加密[23],控制系统[24]和随机数[25] [25]中提供更多复杂性。因此,与共存的混乱系统目前已成为相当大的兴趣。在1971年,根据Ciruit理论的完整性原理,Chua预测了第四个电子组合和名为Memristor,该原理具有记住过去电荷的独特表现[26] [27]。备忘录是由惠普(Hewlett Packard)实验室创建的,