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數值計算方法發展前景

發布時間:2022-10-01 09:57:03

❶ 計算數學專業的研究生就業出路是什麼

計算數學專業的研究生就業方向:

主要到學校、科研院所、電信等部門從事數學研究與教育、圖形圖像及信號處理、自動控制、統計分析、信息管理、科學計算和計算機應用等工作。而且還可以自主創業,如開辦與數學相關的輔導培訓機構還有計算數學相關職位。

❷ 除有限單元法外,岩土工程常用到哪些數值方法,並對比其優缺點

岩土工程常用的數值方法包括:有限差分法、邊界元法、離散元法、顆粒元法、不連續變形分析法、流形元法、模糊數學方法、概率論與可靠度分析方法、灰色系統理論、人工智慧與專家系統、神經網路方法、時間序列分析法。
有限單元法的優缺點:有限單元法的理論基礎是虛功原理和基於最小勢能的變分原理,它將研究域離散化,對位移場和應力場的連續性進行物理近似。有限單元法適用性廣泛,從理論上講對任何問題都適用,但計算速度相對較慢。即,物理概念清晰、靈活、通用、計算速度叫慢。
有限差分法:該方法適合求解非線性大變形問題,在岩土力學計算中有廣泛的應用。有限差分法和有限單元法都產生一組待解方程組。盡管這些方程是通過不同方式推導出來的,但兩者產生的方程是一致。另外,有限單元程序通常要將單元矩陣組合成大型整體剛度矩陣,而有限差分則無需如此,因為它相對高效地在每個計算步重新生成有限差分方程。在有限單元法中,常採用隱式、矩陣解算方法,而有限差分法則通常採用「顯式」、時間遞步法解算代數方程。
邊界元法:該方法的理論基礎是Betti功互等定理和Kelvin基本解,它只要離散求解域的邊界,因而得到離散代數方程組中的未知量也只是邊界上的量。邊界元法化微分方程為邊界積分方程,離散劃分少,可以考慮遠場應力,有降低維數的優點,可以用較少的內存解決較大的問題,便於提高計算速度。
離散元法:離散元法的理論基礎是牛頓第二定律並結合不同的本構關系,適用對非連續體如岩體問題求解。該方法利用岩體的斷裂面進行網格劃分,每個單元就是被斷裂面切割的岩塊,視岩塊的運動主要受控於岩體節理系統。它採用顯式求解的方法,按照塊體運動、弱面產生變形,變形是接觸區的滑動和轉動,由牛頓定律、運動學方程求解,無需形成大型矩陣而直接按時步迭代求解,在求解過程中允許塊體間開裂、錯動,並可以脫離母體而下落。離散元法對破碎岩石工程,動態和准動態問題能給出較好解答。
顆粒元法:顆粒元方法是通過離散單元方法來模擬圓形顆粒介質的運動及其相互作用,它採用數值方法將物體分為有代表性的多個顆粒單元,通過顆粒間的相互作用來表達整個宏觀物體的應力響應,從而利用局部的模擬結果來計算顆粒群群體的運動與應力場特徵。 不連續變形分析方法:該方法是並行於有限單元法的一種方法,其不同之處是可以計算不連續面的錯位、滑移、開裂和旋轉等大位移的靜力和動力問題。此方法在岩石力學中的應用備受關注。
流形元法;該方法是運用現代數學「流形」的有限覆蓋技術所建立起來的一種新的數值方法。有限覆蓋是由物理覆蓋和數學覆蓋所組成的,它可以處理連續和非連續的問題,在統一解決有限單元法、不連續變形分析法和其他數值方法的耦合計算方面,有重要的應用前景。
無單元法:該方法是一種不劃分單元的數值計算方法,它採用滑動最小二乘法所產生的光滑函數去近似場函數,而且又保留了有限單元法的一些特點。它只要求結點處的信息,而不需要也沒有單元的信息。無單元法可以求解具有復雜邊界條件的邊值問題,如開裂問題,只要加密離散點就可以跟蹤裂縫的傳播。它在解決岩石力學非線性、非連續問題等方面具有重要價值和發展前景。
混合法:對於復雜工程問題,可採用混合法,即有限單元法、邊界元法、離散元法等兩兩耦合來求解。
模糊數學方法:模糊理論用隸屬函數代替確定論中的特徵函數描述邊界不清的過渡性問題,模糊模式識別和綜合評判理論對多因素問題分析適用。 概率論與可靠度分析方法:運用概率論方法分析事件發生的概率,進行安全和可靠度評價。對岩土力學而言,包括岩石(土)的穩定性判斷、強度預測預報、工程可靠度分析、頂板穩定性分析、地震研究、基礎工程穩定性研究等。
灰色系統理論:以「灰色、灰關系、灰數」為特徵,研究介於「黑色」和「白色」之間事件的特徵,在社會科學及自然科學領域應用廣泛。岩土力學中,用灰色系統理論進行岩體分類、滑坡發生時間預測、岩爆分析與預測、基礎工程穩定性、工程結構分析,用灰色關聯度分析岩土體穩定性因素主次關系等。
人工智慧與專家系統:應用專家的知識進行知識處理、知識運用、搜索、不確定性推理分析復雜問題並給出合理的建議和決策。岩石力學中,可進行如岩土(石)分類、穩定性分析、支護設計、加固方案優化等研究。 神經網路方法:試圖模擬人腦神經系統的組織方式來構成新型的信息處理系統,通過神經網路的學習、記憶和推理過程進行信息處理。岩石力學中,用於各種岩土力學參數分析、地應力處理、地壓預測、岩土分類、穩定性評價與預測等。
時間序列分析法:通過對系統行為的漲落規律統計,用時間序列函數研究系統的動態力學行為。岩石力學中,用於礦壓顯現規律研究、岩石蠕變、岩石工程的位移、邊坡和硐室穩定性等、基礎工程中降水、開挖、沉降變形等與時間相關的問題。

❸ 信息與計算科學 專業的就業和未來發展。

我就是這個專業的,說實話在網上的一些評論多有不實之處,但也並不能以偏概全!
先說說這個專業的就業前景,這個專業是比較冷的專業——畢竟,在任何時候數學專業都不可能熱起來(注意我說的是數學專業——也就是說這個專業是數學專業),數學類的學生差不多就是「零就業」(本科學歷),一是因為這類專業重理論,輕或者說無實際,二是因為這類專業主要是適用於一些搞科研的工作崗位,這些工作崗位的人才流動量很小,不像一般企業員工的更新換代都很大!
再說說這個專業的相關問題,這是一個數學專業,以前叫「計算數學」——是當代數學專業的一個重要分支,數學類專業的另外一個重要分支是數學與應用數學,這兩個專業共同構築了當今數學專業的堅實基礎;
作為一個數學專業,你需要學習很多數學課程比如數學的三大課程即數學基礎課(分析、代數、幾何)我們都要重點學習,可以說這是一個數學專業學生構件基本修養的基石,此外還有一些數學課程包括微分方程、概率統計、數學模型、離散數學、運籌與優化等;此外還包括少量的計算機課程,如計算機基礎(計算機概論、演算法與數據結構、軟體系統)、計算機網路、信息科學基礎、數值計算方法、計算機圖形學。
如果你不打算考研的話,單單就讀本科來說,你要保證不「掛科」這也不是很難的,你需要做的是「努力但不是刻苦,認真但不是鑽研」——這樣保證你60分肯定是沒問題的!但想想這樣的大學生活是你想要的嗎?
可以說在一些普通學校,尤其是一些普通高校,這個專業的學生基本上都是被調劑過來的,所以說學生入學以後都會感到處處低人一等,感覺很郁悶,其實不然,諸如大連理工大學、南開大學、北京大學這樣的以數學見長的高校,學生能進這個專業是常常被人羨慕的!所以說這個專業關鍵不是你的就業,而是你學好學不好,學精學不精!這個數學類的專業之所以不被人看好,是因為它不像其他專業一樣——一竿見影,不像土木工程、工程造價等專業一樣,本科一畢業就可以找到月收入幾千的「好」工作;但是這並不能片面的說這個專業不好——有一點是必然的,一定要讀研!這是關鍵、是基本,如果你對這個專業不感興趣,你可以通過考研轉到其他的專業里去(一般考別的專業都是比較容易的,因為有著扎實的數學功底),同樣你也可以繼續接受更高一級的數學專業知識上的深造。
縱觀歷史,我們可以了解到,但凡有作為的物理學家、化學家等大師,他們在數學方面的建樹一定是很多的,因為各個方面的專業都要求有一個相當深厚的數學功底(越是高深的學科、越是到了更高的層次,這方面越是凸顯)——另外值得一提的是一般考研的話,老師都是很樂意要數學專業的學生的(在情況基本相同的兩個同學裡面選擇的話),以為這些老師深深的明白這一道理——數學知識過硬,才能有足夠深厚的功底、足夠縝密的思維去開創自己的學術研究。
最後請記住華羅庚的一句話——數學是鍛煉人類思維的體操!
只要你學好、學精,這就會是一個比較不錯的專業。

❹ 計算數學研究生就業方向是什麼

計算數學也叫數值計算方法,主要教學內容有代數方程、線性代數、微積分等課程。計算數學專業研究生的就業方向為:

一、到學校教學

計算數學專業的研究生畢業之後,可以留在學校從事數學教學方面的工作,通過授課的方式,讓更多的學生學習計算數學專業的內容。

二、到科研場所研究數學

計算數學專業的研究生畢業後,可以到科研場所進行進一步的數學研究,更加透徹地理解計算數學。

三、到電信部門工作

計算數學專業的研究生畢業後,可以去電信部門從事信號處理、自動控制、統計分析、信息管理、計算機應用等方面的工作。

四、自己進行創業

畢業生自己進行創業主要指在數學方面的創業,比如開辦與數學有關的輔導機構。

計算數學就業前景

隨著科技事業的發展和普及,數學專業與其他專業的聯系更加緊密,尤其是與計算機聯系的緊密型,使得數學專業知識將會得到更廣泛的應用,就業前景比較好。

此專業的畢業生主要到學校、科研院所、金融行業、電信等部門從事數學研究與教育、圖形圖像及信號處理、自動控制、統計分析、信息管理、科學計算和計算機應用等工作。還可以自主創業,如開辦與數學相關的輔導培訓機構等。

❺ 傳統的數值計算方法包括哪些內容現在的數值計算方法包括哪些內容

隨著計算機和計算方法的飛速發展,幾乎所有學科都走向定量化和精確化,從而產生了一系列計算性的學科分支,如計算物理、計算化學、計算生物學、計算地質學、計算氣象學和計算材料學等,計算數學中的數值計算方法則是解決「計算」問題的橋梁和工具。我們知道,計算能力是計算工具和計算方法的效率的乘積,提高計算方法的效率與提高計算機硬體的效率同樣重要。科學計算已用到科學技術和社會生活的各個領域中。
數值計算方法,是一種研究並解決數學問題的數值近似解方法, 是在計算機上使用的解數學問題的方法,簡稱計算方法。
在科學研究和工程技術中都要用到各種計算方法。 例如,在航天航空、地質勘探、汽車製造、橋梁設計、 天氣預報和漢字字樣設計中都有計算方法的蹤影。
計算方法既有數學類課程中理論上的抽象性和嚴謹性,又有實用性和實驗性的技術特徵, 計算方法是一門理論性和實踐性都很強的學科。 在70年代,大多數學校僅在數學系的計算數學專業和計算機系開設計算方法這門課程。 隨著計算機技術的迅速發展和普及, 現在計算方法課程幾乎已成為所有理工科學生的必修課程。
計算方法的計算對象是微積分,線性代數,常微分方程中的數學問題。 內容包括:插值和擬合、數值微分和數值積分、求解線性方程組的直接法和迭代法、 計算矩陣特徵值和特徵向量和常微分方程數值解等問題。

❻ 學計算數學的以後從事什麼工作

計算數學也叫做數值計算方法或數值分析。主要內容包括代數方程、線性代數方程組、微分方程的數值解法,函數的數值逼近問題,矩陣特徵值的求法,最優化計算問題,概率統計計算問題等等,還包括解的存在性、唯一性、收斂性和誤差分析等理論問題。
主要研究專用或通用科學工程應用軟體和數值軟體等。近年來,計算數學與其他領域交叉滲透,形成了諸如計算力學,計算物理,計算化學,計算生物等一批交叉科學,在自然科學、社會科學、工程技術及其國民經濟的各個領域得到了日益廣泛的應用。
學計算數學想從事的工作還是比較多的,比如:你可以向金融方向發展,可也以到大學從事教育工作,做科研工作,往計算機方向(比如:軟體的開發,優化分析等)發展也是不錯的選擇,主要還是看樓主自己的興趣愛好。

❼ 什麼是「數值分析法」啊!謝謝

數值分析法有兩種發展趨勢:一是有限元法,從平面有限元到三維有限元,從彈性有限元到彈塑性有限元;二是大量新型數值計算方法,如邊界元法、離散元法、拉格朗日元法(有限差分法)等。

❽ 我是學工程地質的,正在讀研,我的研究方向就是邊坡的數值模擬,數值應用到岩土工程中的前景怎麼

數值分析在實際工程中當然是有應用的,不過主要的運用比較「高端」,得出來的數據也就騙騙不懂行的甲方,實際中,懂行的技術人員普遍不信任數值分析,因為數值分析中普遍存在「調參」的問題,經過調整過的數據,讓內行人怎麼信任得過。再說了,實際的邊坡計算中,根本就沒有純粹依靠參數計算的,工程人員的工程經驗佔有很大很大的比重。

❾ 學習信息與計算科學的發展前景怎麼樣

信息與計算科學不是冷門專業。畢業生在畢業以後,可以在信息與計算科學、計算機信息處理、經濟、金融等部門從事研究、教學、應用軟體開發或者是管理部門從事一些實際應用、開發研究或者管理工作。或者在信息與計算機信息專業去讀研究生。

就業前景:主要到科技、教育和經濟部門從事研究、教學與計算機教學和應用開發和管理工作。



主要課程

數學分析、高等代數、解析幾何、概率統計、數學模型、離散數學、模糊數學、實變函數、復變函數、微分方程、物理學、信息處理、信息編碼與信息安全、現代密碼學教程、計算智能、計算機科學基礎、數值計算方法、數據挖掘、最優化理論、運籌學;

計算機組成原理、計算機網路、計算機圖形學、c/c++語言、java語言、匯編語言、演算法與數據結構、資料庫應用技術、軟體系統、操作系統等。

主要實踐性教學環節:包括生產實習,科研訓練,畢業論文(畢業設計)等,一般安排10--20周。

❿ 經濟研究中的計算方法的問題有哪些

對於現在越來越重視經濟生活的現實中。很多人開始研究起經濟中的計算方法,那麼經濟研究中的計算方法問題有哪些?從一些先輩的研究經濟中可以看出,結合是一個非常重要的思想,結合既是思想觀念又是工作方法,將不同的事物在思想中相互聯系,就可以促進工作,推動事物的發展,而研究經濟中也是這樣的。

三、數值計算方法

數值計算方法是根據經濟研究中的實際解決問題需要產生的,並隨著科技的發展而不斷進行創新。其中很多都是一些數學的公式,數據擬合法非線性方程的數值解釋,代入方程組的數值求解來進行進行經濟的計算方法,所以進行研究中的計算方法,數值計演算法是一個非常重要的方法。

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