第96章 组会,震撼的各团队
“林叶,来带你认识一下,这位就是物理学院的李建国教授,李教授本身可是杰青,比我还要厉害。”
周文渊並没有关心李建国或者是王海峰此时对林叶是什么想法,因为他已经听过林叶的讲述了。
所以他知道,等这次组会结束后,这两位教授不管现在是什么想法,都会彻底改变。
林叶看向眼前这位教授,看上去应该也有四十多岁了,更让他没想到的是,这位居然是杰青。
杰青,可是仅次於院士的学术帽子了。
他点了点头,尊敬地喊了一声:“李教授好!”
李建国向他点点头,面上还是笑著说道:“很早就听说过你的名字了,要不要考虑来我们物理学院啊?”
对於林叶这个人,他还是很满意的,这样的天才学生,他这样的教授当然满意。
“李教授,这可过分了啊!”周文渊当即就把林叶拉到自己身后,没好气地瞪了李建国一眼。
只是给你介绍一下,怎么就想挖人了呢?
隨后周文渊又给林叶介绍了一下王海峰。
王海峰今年也就34岁,34岁能够成为上京大学的副教授,也丝毫不简单。
这年头的高校,成为副教授甚至比成为教授还要难,毕竟成为副教授,就等於是终身任职了,不会受非升即走的影响,因而在门槛也卡的相当死,特別是在他们上京大学这种顶尖人才匯集的地方,就更是如此。
而王海峰对林叶的態度也不错,毕竟心態更年轻一些,虽然也对林叶保持著半信半疑的態度,但多少还是有一半的相信嘛。
“好了,接下来就看你了。”
介绍完毕,周文渊便看向林叶,向他说道。
林叶点了点头,表示自己做好准备了。
周文渊頷首,隨后看向在场的眾人,说道:“好了,各位,既然都到了,那咱们就直奔主题吧。”
先是向眾人再专门介绍了一下林叶的身份,隨后便说道:“这几天,林叶同学在了解了我们面临的刚性方程问题后,提出了一个不同於本徵低维流形降维思路的新方案。我觉得很有价值,所以今天特意带著他过来和大家分享一下,大家一起把把关。”
此时,林叶也走向了讲台,拿著u盘,在电脑上打开了昨晚临时做出来的ppt。
面对台下几十双审视甚至怀疑的眼睛,其中还包括了两位教授,其中一位更是杰青,林叶並没有表现出丝毫的紧张。
这两天反覆模擬和推演的底气,让他此刻显得从容不迫。
“各位老师,各位师兄师姐,大家晚上好。”
林叶没有废话,直接切入正题,ppt第一页赫然写著:【基於流场梯度渐近分析的空间自適应分区算法】。
“目前我们遇到的困境是,为了捕捉纳秒级的化学反应,全场使用了极小的时间步长,导致计算效率极其低下。”林叶的声音清朗,“这就好比为了寻找草地里的一根针,我们不仅翻遍了草地,还把旁边的足球场也用显微镜扫了一遍。”
这个比喻让台下发出了几声轻笑,王海峰教授的嘴角也微微上扬了一下。
“我们之前的本徵低维流形ildm思路,试图通过特徵值分解来区分快慢变量。但这涉及到了繁重的矩阵运算,时间复杂度高达0(n^3),而且在刚性极强时极不稳定。”
林叶切换ppt,屏幕上出现了一张高超声速流场的示意图,激波层和边界层被標红。
“我的想法是,跳出代数思维,回归流体力学的物理本质。化学反应虽然快,但剧烈的非平衡过程只发生在激波后和壁面附近的反应层里,在流场其余90%的区域,反应其实处於局部平衡態。”
“因此,我构造了一个基於组分梯度和局部达姆科勒数的渐近判据。”
林叶在白板上刷刷写下了一行不等式,那是他这两天根据自己的思路,最终优化出来的判据公式。
“利用这个判据,我们可以动態地將网格標记为刚性区和平衡区。在刚性区,我们继续使用隱式算法;而在平衡区,我们直接使用显式算法或代数平衡关係。”
说到这里,他的声音顿了顿,转头看向了在场的眾人。
而此时此刻,大概除了已经和他了解过思路的周文渊和张涛之外,其他所有人都已经是一副看呆了的模样,看著他,以及ppt和他在白板上面写下的那行不等式。
他们————没有看错吧?
这些东西,都是这个高中生搞出来的?!
除了李建国和王海峰,剩下三个团队的人都是满脸的不可思议。
想想他们最开始还满是对林叶的不相信,此时只感觉脸有些疼。
至於李建国和王海峰,此时也沉浸在一阵震撼当中。
这个年轻人,可真是————嚇了他们一跳。
这个思路,他们此前竟然从来没有想到过。
但两位教授的震撼,持续时间也很短暂。
不多时,作为计算专家的王海峰教授,就直接看出来了这个方案的致命问题。
他坐直了身体,双手交叉放在了桌上。
“想法不错,林同学。”王海峰开口了,语气虽然客气,但问题直指核心,“但是,你怎么处理这两个区域的交界面?显式算法和隱式算法的通量计算方式完全不同,如果在界面处直接拼接,必然会產生虚假的数值反射和振盪。这对於高超声速流动来说,任何一点虚假波动都会被激波放大,导致计算发散。”
“王教授说得对。”林叶早有准备,他自信地切换到下一页ppt,“硬拼接肯定不行。所以,我准备在两个区域之间,引入一个缓衝过渡层。”
“在这个过渡层里,不做那些非黑即白的切换,而是构造一个基於sigmoid函数的权重因子α,然后在过渡层內求解一个混合通量,大概长这样——”
【f—hybr id=af—implicit+(1—a)f—eplicit】
“同时,”林叶指著公式中的一项修正项,“为了保证守恆性,我利用了梅林变换技巧,从数学上推导了一个通量修正项。理论上,这能確保在过渡层內的质量和能量守恆误差控制在二阶精度以內。”
梅林变换!
看著林叶给出的这一步,下面的张涛也露出微微感慨的神情。
他和林叶前几天用到的方法,终究还是发挥了作用。
而王海峰看著那个精妙的权重函数构造,眼中的怀疑逐渐消退,取而代之的是一丝惊讶。
这个处理手法极其老练,完全不像是个新手。
“理论上————似乎是自洽的。”他沉吟著,脑海中开始推导后面的步骤,思考著具体的可行性。
“等等,我也有个问题。”一直沉默的李建国教授推了推眼镜,他是做物理模型的,更关心物理真实性,“你这个平衡区的判定,如果太宽泛,会不会漏掉一些虽然缓慢但很关键的中间反应?比如一氧化氮的生成反应比较慢,如果你把它当成平衡態处理了,热流预测可能会偏低。”
“这就是这个判据中渐近项的作用。”林叶解释道,“李教授,我引入的判据不是固定的閾值,而是与流场的对流时间尺度耦合的。如果流速很快,即使反应慢,判据也会收紧,强制將其划入刚性区计算。”
“从渐近分析的角度来看,只要判据的截断误差小於我们的离散误差,物理精度就是可以保证的。”
林叶並没有拿出具体的数据,因为他还没跑过,但他用严密的数学逻辑和物理图像,构建了一个看起来无懈可击的理论框架。
会议室里陷入了短暂的沉默。
王海峰教授盯著那页ppt看了足足半分钟,然后转过头,看向周文渊,语气中带著一丝认真:“老周,这路子有点野,但逻辑上是通的。比那个算不动的特徵值分解要有操作性得多。”
李建国教授也微微頷首:“只要那个渐近判据能如他所说的那样工作,物理上確实没问题。这实际上是用空间换时间,很聪明的做法。”
周文渊看著两位被说服的老搭档,心中一块大石落地,哈哈大笑了起来,他站起身,环视全场:“还有人有问题吗?”
三个团队的人都是你看看我,我看看你。
开玩笑,两位教授都没问题了,他们还能有什么问题呢?
“那,既然各位都觉得没问题了,那我们就试一试。海峰,这几天可能要辛苦你们团队了,把这个算法植入到求解器里去验证一下。”
“没问题!”王海峰大手一挥,“只要不再让我算那什么让人头大的特徵值就行了,写几行新代码算什么。今晚我就安排人手,咱们爭取三天內跑出个结果!”
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“林叶,来带你认识一下,这位就是物理学院的李建国教授,李教授本身可是杰青,比我还要厉害。”
周文渊並没有关心李建国或者是王海峰此时对林叶是什么想法,因为他已经听过林叶的讲述了。
所以他知道,等这次组会结束后,这两位教授不管现在是什么想法,都会彻底改变。
林叶看向眼前这位教授,看上去应该也有四十多岁了,更让他没想到的是,这位居然是杰青。
杰青,可是仅次於院士的学术帽子了。
他点了点头,尊敬地喊了一声:“李教授好!”
李建国向他点点头,面上还是笑著说道:“很早就听说过你的名字了,要不要考虑来我们物理学院啊?”
对於林叶这个人,他还是很满意的,这样的天才学生,他这样的教授当然满意。
“李教授,这可过分了啊!”周文渊当即就把林叶拉到自己身后,没好气地瞪了李建国一眼。
只是给你介绍一下,怎么就想挖人了呢?
隨后周文渊又给林叶介绍了一下王海峰。
王海峰今年也就34岁,34岁能够成为上京大学的副教授,也丝毫不简单。
这年头的高校,成为副教授甚至比成为教授还要难,毕竟成为副教授,就等於是终身任职了,不会受非升即走的影响,因而在门槛也卡的相当死,特別是在他们上京大学这种顶尖人才匯集的地方,就更是如此。
而王海峰对林叶的態度也不错,毕竟心態更年轻一些,虽然也对林叶保持著半信半疑的態度,但多少还是有一半的相信嘛。
“好了,接下来就看你了。”
介绍完毕,周文渊便看向林叶,向他说道。
林叶点了点头,表示自己做好准备了。
周文渊頷首,隨后看向在场的眾人,说道:“好了,各位,既然都到了,那咱们就直奔主题吧。”
先是向眾人再专门介绍了一下林叶的身份,隨后便说道:“这几天,林叶同学在了解了我们面临的刚性方程问题后,提出了一个不同於本徵低维流形降维思路的新方案。我觉得很有价值,所以今天特意带著他过来和大家分享一下,大家一起把把关。”
此时,林叶也走向了讲台,拿著u盘,在电脑上打开了昨晚临时做出来的ppt。
面对台下几十双审视甚至怀疑的眼睛,其中还包括了两位教授,其中一位更是杰青,林叶並没有表现出丝毫的紧张。
这两天反覆模擬和推演的底气,让他此刻显得从容不迫。
“各位老师,各位师兄师姐,大家晚上好。”
林叶没有废话,直接切入正题,ppt第一页赫然写著:【基於流场梯度渐近分析的空间自適应分区算法】。
“目前我们遇到的困境是,为了捕捉纳秒级的化学反应,全场使用了极小的时间步长,导致计算效率极其低下。”林叶的声音清朗,“这就好比为了寻找草地里的一根针,我们不仅翻遍了草地,还把旁边的足球场也用显微镜扫了一遍。”
这个比喻让台下发出了几声轻笑,王海峰教授的嘴角也微微上扬了一下。
“我们之前的本徵低维流形ildm思路,试图通过特徵值分解来区分快慢变量。但这涉及到了繁重的矩阵运算,时间复杂度高达0(n^3),而且在刚性极强时极不稳定。”
林叶切换ppt,屏幕上出现了一张高超声速流场的示意图,激波层和边界层被標红。
“我的想法是,跳出代数思维,回归流体力学的物理本质。化学反应虽然快,但剧烈的非平衡过程只发生在激波后和壁面附近的反应层里,在流场其余90%的区域,反应其实处於局部平衡態。”
“因此,我构造了一个基於组分梯度和局部达姆科勒数的渐近判据。”
林叶在白板上刷刷写下了一行不等式,那是他这两天根据自己的思路,最终优化出来的判据公式。
“利用这个判据,我们可以动態地將网格標记为刚性区和平衡区。在刚性区,我们继续使用隱式算法;而在平衡区,我们直接使用显式算法或代数平衡关係。”
说到这里,他的声音顿了顿,转头看向了在场的眾人。
而此时此刻,大概除了已经和他了解过思路的周文渊和张涛之外,其他所有人都已经是一副看呆了的模样,看著他,以及ppt和他在白板上面写下的那行不等式。
他们————没有看错吧?
这些东西,都是这个高中生搞出来的?!
除了李建国和王海峰,剩下三个团队的人都是满脸的不可思议。
想想他们最开始还满是对林叶的不相信,此时只感觉脸有些疼。
至於李建国和王海峰,此时也沉浸在一阵震撼当中。
这个年轻人,可真是————嚇了他们一跳。
这个思路,他们此前竟然从来没有想到过。
但两位教授的震撼,持续时间也很短暂。
不多时,作为计算专家的王海峰教授,就直接看出来了这个方案的致命问题。
他坐直了身体,双手交叉放在了桌上。
“想法不错,林同学。”王海峰开口了,语气虽然客气,但问题直指核心,“但是,你怎么处理这两个区域的交界面?显式算法和隱式算法的通量计算方式完全不同,如果在界面处直接拼接,必然会產生虚假的数值反射和振盪。这对於高超声速流动来说,任何一点虚假波动都会被激波放大,导致计算发散。”
“王教授说得对。”林叶早有准备,他自信地切换到下一页ppt,“硬拼接肯定不行。所以,我准备在两个区域之间,引入一个缓衝过渡层。”
“在这个过渡层里,不做那些非黑即白的切换,而是构造一个基於sigmoid函数的权重因子α,然后在过渡层內求解一个混合通量,大概长这样——”
【f—hybr id=af—implicit+(1—a)f—eplicit】
“同时,”林叶指著公式中的一项修正项,“为了保证守恆性,我利用了梅林变换技巧,从数学上推导了一个通量修正项。理论上,这能確保在过渡层內的质量和能量守恆误差控制在二阶精度以內。”
梅林变换!
看著林叶给出的这一步,下面的张涛也露出微微感慨的神情。
他和林叶前几天用到的方法,终究还是发挥了作用。
而王海峰看著那个精妙的权重函数构造,眼中的怀疑逐渐消退,取而代之的是一丝惊讶。
这个处理手法极其老练,完全不像是个新手。
“理论上————似乎是自洽的。”他沉吟著,脑海中开始推导后面的步骤,思考著具体的可行性。
“等等,我也有个问题。”一直沉默的李建国教授推了推眼镜,他是做物理模型的,更关心物理真实性,“你这个平衡区的判定,如果太宽泛,会不会漏掉一些虽然缓慢但很关键的中间反应?比如一氧化氮的生成反应比较慢,如果你把它当成平衡態处理了,热流预测可能会偏低。”
“这就是这个判据中渐近项的作用。”林叶解释道,“李教授,我引入的判据不是固定的閾值,而是与流场的对流时间尺度耦合的。如果流速很快,即使反应慢,判据也会收紧,强制將其划入刚性区计算。”
“从渐近分析的角度来看,只要判据的截断误差小於我们的离散误差,物理精度就是可以保证的。”
林叶並没有拿出具体的数据,因为他还没跑过,但他用严密的数学逻辑和物理图像,构建了一个看起来无懈可击的理论框架。
会议室里陷入了短暂的沉默。
王海峰教授盯著那页ppt看了足足半分钟,然后转过头,看向周文渊,语气中带著一丝认真:“老周,这路子有点野,但逻辑上是通的。比那个算不动的特徵值分解要有操作性得多。”
李建国教授也微微頷首:“只要那个渐近判据能如他所说的那样工作,物理上確实没问题。这实际上是用空间换时间,很聪明的做法。”
周文渊看著两位被说服的老搭档,心中一块大石落地,哈哈大笑了起来,他站起身,环视全场:“还有人有问题吗?”
三个团队的人都是你看看我,我看看你。
开玩笑,两位教授都没问题了,他们还能有什么问题呢?
“那,既然各位都觉得没问题了,那我们就试一试。海峰,这几天可能要辛苦你们团队了,把这个算法植入到求解器里去验证一下。”
“没问题!”王海峰大手一挥,“只要不再让我算那什么让人头大的特徵值就行了,写几行新代码算什么。今晚我就安排人手,咱们爭取三天內跑出个结果!”
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