面向服务的数学编程标记语言(MPML)

网格计算作为一种新的计算模式,是目前计算机领域的研究热点,如何在网格计算模式下进行程序设计是网格计算技术的一个重要研究方向。数学编程标记语言(MPML)是在兰州大学计算机数学实验室的数学网络计算环境项目中设计和实现的一种编程语言。MPML是基于XML和MathML的可编程标记语言,旨在降低网格计算的难度,提高网络中数学资源的利用率。论文探讨了网格计算环境下的程序设计,详细讨论了MPML的设计以及遇到的问题,并首次提出了编程语言的可扩展性问题。

完全匹配层在矩阵式波动方程SBP-SAT方法应用

数值离散方法和截断边界效果是地震动模拟实现的关键。基于分部求和(summation-by-parts,SBP)和一致逼近(simultaneous approximation term,SAT)的SBP-SAT方法具有较高的稳定性,这使得该方法具备了较高的应用前景和价值。此外,完全匹配层(perfect matching layer,PML)是一种应用广泛用于模拟截断边界的技术,但引入匹配层可能会破坏原始方程的稳定性,特别是在各向异性介质或曲线域模型中。首先基于数理推导,给出弹性波动方程系数矩阵的对称形式。在此基础上,引入多轴完全匹配层(multi-axis perfect matching layer,MPML),并建立相应的匹配层方程。通过本征值分析,我们可以判断阻尼函数对原方程特征根实部的走向和取值范围的影响。然后,我们采用SBP-SAT方法对矩阵对称形式匹配层方程进行离散,并在频域中采用能量法进行稳定性评估。通过对不同模型的数值仿真,表明所提出的离散框架具有整合度高、稳定性好和拓展性强等特点。此外,多轴匹配层可以与SBP-SAT方法结合,可以稳定地模拟曲线域中的波传播。

数字图像去模糊处理算法的对比研究

为获得图像反卷积的真实解,考虑到噪声和模糊函数对复原图像的影响,研究分析了几种常用的数字图像去模糊处理技术,提出基于Markov约束的Poisson最大似然法(MPML)的超分辨力图像复原处理算法,并进行实际处理图像比较分析.实验表明:MPML算法具有其他几种算法的优势,同时减少了对原有信息的丢失.尤其是在噪声小的情况下,复原图像效果震荡条纹很小且具有较强的超分辨力复原能力.在数字图像去模糊处理技术研究方面具有一定意义.

电磁脉冲作用下近地电缆外皮感应电流的全波分析

本文采用时域有限差分法 ,分析电磁脉冲作用下 ,地面附近同轴电缆所感应的外皮电流。在计算外皮感应电流时 ,既考虑了传输线模式电流 ,也考虑了天线电流。该方法适合分析各种电缆的外皮感应电流。所得结果与有关资料作了对比 ,说明本文的计算结果是合理的。

CPML在脉冲辐射场数值模拟中的应用研究

利用时域有限差分法对电磁脉冲模拟器辐射天线产生的电磁场进行数值模拟,在分析卷积完全匹配层(CPML,convolutional perfectly matched layer)原理的基础上,分别选用CPML和修正的完全匹配层(MPML)两种吸收边界条件进行对比分析,仿真结果表明CPML不仅可以吸收传播模,而且还能够有效吸收低频凋落波,获得了很好的截断效果,展示了其在电磁脉冲模拟器数值模拟中的应用前景。

基于Lebedev网格的TTI介质二维三分量正演模拟

传统交错网格有限差分法是研究地震波传播规律的一种较为常用的数值模拟方法,但是在交错网格中每个变量的不同分量都是交错定义的,对于没有定义的点需要进行变量插值,从而降低了模拟精度。为此,在前人的研究基础上,推导了TTI介质二维三分量的应力—速度方程,采用Lebedev网格对其进行了高精度的差分离散处理,避免了传统交错网格在处理各向异性介质时波场插值引起的误差,提高了模拟精度,并将多轴完全匹配层吸收边界(M-PML)引入了Lebedev网格。分别对单层TTI介质和含透镜体的复杂TTI介质模型进行了正演模拟,结果表明:(1)由于Lebedev网格对各向异性介质的弹性波方程做离散时无需进行波场插值,与传统交错网格有限差分方法相比,模拟精度更高;对TTI介质进行模拟时可以清晰地观察到纵波、快横波和慢横波,并且快、慢横波的偏振方向相反,在单炮记录中观测到的三种波的速度特征也符合波场传播规律。(2)引入多轴完全匹配层(M-PML)吸收边界条件后,在不影响模拟效果的情况下边界反射现象被有效地压制。