AF: Medium: Collaborative Research:Numerical Algebraic Differential Equations

AF:媒介:协作研究:数值代数微分方程

基本信息

  • 批准号:
    1564132
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 59.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-07-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Many basic physical principles, like conservation of mass or momentum for a fluid, are captured mathematically as systems algebraic differential equations. Simplifying and solving these systems (which means reducing the number or complexity of the equations, and finding inputs that satisfy all equations) are fundamental to applications in many areas, including cellular biology, approximation for chemical reaction systems, combinatorics, and analysis. The theoretical and algorithmic study of such systems spans more than a century, using three methods: purely symbolic, numerical, and hybrid symbolic-numeric. Symbolic methods (the quadratic formula being the simplest example) give the strongest guarantees of reliability, at a high (even exorbitant) cost in computational time and memory, since the same algorithm solves both mathematically hard and easy instances. Numerical methods (the basis for computational simulation) allow small errors or approximations for speed; small intermediate errors produce corrupted outputs on singular and ill-conditioned (that is, nearly singular) input instances. In this project, a hybrid symbolic-numeric approach will be developed. Hybrid algorithms are more adaptive and have lower complexity than symbolic algorithms, and can avoid the errors of numerical algorithms.In more technical detail, the three investigators apply existing and develop new methods of symbolic-numeric computation and differential algebra, producing algorithms that run on all inputs. They bring together existing methods of numerical algebraic geometry and software packages, such as Bertini, with recent theoretical results in differential algebra that provide upper bounds needed for guaranteed results. New near-optimal root isolation techniques are developed, implemented, and applied to solve systems of differential equations with finitely many solutions. The work spans from theory to producing practical tools.As part of this project the three investigators mentor and train students in symbolic and numeric computation at CUNY (noted for serving minority and low-income students) and NYU, and more broadly in New York City and Long Island, by activities ranging from developing a Symbolic-Numeric Computing course for graduate students at the Computer Science program of the CUNY Graduate Center and NYU, to advising high school students in projects.
许多基本的物理原理,如流体的质量守恒或动量守恒,在数学上都可以用系统代数微分方程来描述。 简化和求解这些系统(这意味着减少方程的数量或复杂性,并找到满足所有方程的输入)是许多领域应用的基础,包括细胞生物学,化学反应系统的近似,组合数学和分析。 这种系统的理论和算法研究跨越了一个多世纪,使用三种方法:纯符号,数值和混合符号-数值。 符号方法(二次公式是最简单的例子)给出了可靠性的最强保证,但在计算时间和内存方面的成本很高(甚至过高),因为同一算法可以解决数学上困难和容易的实例。 数值方法(计算模拟的基础)允许小的误差或近似的速度;小的中间误差会在奇异和病态(即近似奇异)输入实例上产生损坏的输出。在这个项目中,将开发一种混合的符号-数字方法。混合算法比符号算法具有更好的适应性和更低的复杂性,并且可以避免数值算法的错误。在更多的技术细节中,三位研究人员应用现有的符号-数值计算和微分代数的新方法,产生在所有输入上运行的算法。他们汇集了现有的方法,数值代数几何和软件包,如贝尔蒂尼,最近的理论成果,在微分代数,提供上限所需的保证结果。新的近最佳根隔离技术的开发,实施,并应用于解决系统的微分方程与众多的解决方案。 工作范围从理论到生产实用工具。作为这个项目的一部分,三名研究人员在纽约市立大学指导和培训学生进行符号和数值计算(以服务少数族裔和低收入学生而闻名)和纽约大学,以及更广泛的纽约市和长岛,通过各种活动,从发展一个象征性的,纽约市立大学研究生中心和纽约大学计算机科学项目的研究生数值计算课程,为高中生提供项目建议。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A primitive element theorem for fields with commuting derivations and automorphisms
具有交换导数和自同构的域的本原元定理
  • DOI:
    10.1007/s00029-019-0504-9
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Pogudin, Gleb
  • 通讯作者:
    Pogudin, Gleb
SOLVING DIFFERENCE EQUATIONS IN SEQUENCES: UNIVERSALITY AND UNDECIDABILITY
  • DOI:
    10.1017/fms.2020.14
  • 发表时间:
    2019-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    G. Pogudin;T. Scanlon;M. Wibmer
  • 通讯作者:
    G. Pogudin;T. Scanlon;M. Wibmer
The Dynamics of Canalizing Boolean Networks
疏导布尔网络的动力学
  • DOI:
    10.1155/2020/3687961
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Paul, Elijah;Pogudin, Gleb;Qin, William;Laubenbacher, Reinhard
  • 通讯作者:
    Laubenbacher, Reinhard
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Chee Yap其他文献

Erratum for “Global Identifiability of Differential Models”
“差分模型的全局可识别性”勘误表
Chelation effects in the binding of bidentate ligands by a face-to-face zinc porphyrin
面对面锌卟啉与双齿配体结合的螯合效应
  • DOI:
    10.1039/p19900000421
  • 发表时间:
    1990
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ian P. Danks;I. Sutherland;Chee Yap
  • 通讯作者:
    Chee Yap
Pseudo Approximation Algorithms with Applications to Optimal Motion Planning
  • DOI:
    10.1007/s00454-003-2952-3
  • 发表时间:
    2003-11-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.600
  • 作者:
    Tetsuo Asano;David Kirkpatrick;Chee Yap
  • 通讯作者:
    Chee Yap
Generalized Voronoi diagrams for a ladder: II. Efficient construction of the diagram
  • DOI:
    10.1007/bf01840348
  • 发表时间:
    1987-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.700
  • 作者:
    Colm Ó'Dúnlaing;Micha Sharir;Chee Yap
  • 通讯作者:
    Chee Yap
Shortest paths for line segments
  • DOI:
    10.1007/bf01891839
  • 发表时间:
    1993-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.700
  • 作者:
    Christian Icking;Günter Rote;Emo Welzl;Chee Yap
  • 通讯作者:
    Chee Yap

Chee Yap的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Chee Yap', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: CCF: AF: Medium: Validated Soft Approaches to Parametric ODE Solving
协作研究:CCF:AF:中:经过验证的参数 ODE 求解软方法
  • 批准号:
    2212462
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Efficient Methods for Identifiability of Dynamic Models
协作研究:动态模型可识别性的有效方法
  • 批准号:
    1853482
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: Small: Numeric-Symbolic Techniques for Geometric Problems in Algebra and Analysis
AF:小:代数和分析中几何问题的数值符号技术
  • 批准号:
    1423228
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: Small: Analysis Algorithms: Continuous and Algebraic Amortization
AF:小:分析算法:连续和代数摊销
  • 批准号:
    0917093
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Complete Adaptive Algorithms for Curves and Surfaces and their Complexity
曲线和曲面及其复杂性的完整自适应算法
  • 批准号:
    0728977
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
A Theory of Real Approximations, with Applications
实数近似理论及其应用
  • 批准号:
    0430836
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
ITR: A New Computational Paradigm: Robustness as a Resource
ITR:新的计算范式:作为资源的鲁棒性
  • 批准号:
    0082056
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Algorithmic Development of Visualization Under Foveated Geometries
焦点几何下可视化的算法开发
  • 批准号:
    9619846
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Manufacturing and Computational Geometry Workshop, April l994, New York University
制造和计算几何研讨会,1994 年 4 月,纽约大学
  • 批准号:
    9400502
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exact Geometric Computation
精确的几何计算
  • 批准号:
    9402464
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

水-土-固废多介质中典型新污染物筛查评估与多场景协同治理关键技术研发与应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
数据驱动多介质协同碳纳米管负载过渡 族金属化合物选择性去除新污染物
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
裂隙介质中核素Sr与胶体协同运移的机理研究
  • 批准号:
    42302274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
天然气掺氢输送环境多介质协同的管线钢氢渗透机制与氢损伤判据
  • 批准号:
    52301075
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高温强场下接枝亲电子体储能电介质短时击穿与长时耐久协同提升机制
  • 批准号:
    52307022
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多目标参数协同优化的大气压介质阻挡放电双频谐波调控技术研究
  • 批准号:
    52377141
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非均质软体机器人介质分布与肌腱布置的协同设计原理与方法
  • 批准号:
    52305014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
流化态催化剂提升介质阻挡放电与催化剂协同效应及生物质焦油转化研究
  • 批准号:
    52377147
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
亚熔盐介质低氧压碱浸软锰矿制备锰酸钾多相反应/传递协同增效机制
  • 批准号:
    52364045
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
Nd-Fe-B介质/缺陷诱导下晶界扩散迁移行为及协同调控机制研究
  • 批准号:
    52361033
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: AF: Medium: The Communication Cost of Distributed Computation
合作研究:AF:媒介:分布式计算的通信成本
  • 批准号:
    2402836
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Foundations of Oblivious Reconfigurable Networks
合作研究:AF:媒介:遗忘可重构网络的基础
  • 批准号:
    2402851
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Algorithms Meet Machine Learning: Mitigating Uncertainty in Optimization
协作研究:AF:媒介:算法遇见机器学习:减轻优化中的不确定性
  • 批准号:
    2422926
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Fast Combinatorial Algorithms for (Dynamic) Matchings and Shortest Paths
合作研究:AF:中:(动态)匹配和最短路径的快速组合算法
  • 批准号:
    2402283
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Foundations of Oblivious Reconfigurable Networks
合作研究:AF:媒介:遗忘可重构网络的基础
  • 批准号:
    2402852
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Fast Combinatorial Algorithms for (Dynamic) Matchings and Shortest Paths
合作研究:AF:中:(动态)匹配和最短路径的快速组合算法
  • 批准号:
    2402284
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: The Communication Cost of Distributed Computation
合作研究:AF:媒介:分布式计算的通信成本
  • 批准号:
    2402837
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: The Communication Cost of Distributed Computation
合作研究:AF:媒介:分布式计算的通信成本
  • 批准号:
    2402835
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Adventures in Flatland: Algorithms for Modern Memories
合作研究:AF:媒介:平地历险记:现代记忆算法
  • 批准号:
    2423105
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Medium: Sketching for privacy and privacy for sketching
合作研究:AF:中:为隐私而素描和为素描而隐私
  • 批准号:
    2311649
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 59.15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了