个人简介
姓名:熊云丰
职称:讲师、硕士生导师
办公室:后主楼1222B
所在部门(教研室):计算数学教研室
个人主页 (Homepage in English): xiongyf-kuma.github.io
电子邮件: yfxiong@bnu.edu.cn
研究方向:随机模拟、高维问题的数值方法、计算量子力学
研究简介:牛顿的伟大成就之一,在于用微积分将自然哲学的原理诠释成了积分(算运动轨线)和优化(算函数最大最小值)问题。而计算数学这个方向,就是研究如何利用
数学理论和 计算机算法,近似求解自然领域的复杂的高维 积分和多变量 优化问题。计算
数学的研究是问题驱动的,是将物理、经济、社科问题抽象成数学语言,再利用数学方法解决问题的过程。通过解决实际问题的过程,去探索和发掘背后纯粹的数学。
我的主要研究方向是随机模拟、粒子方法的数学理论。实际背景和动机来源于以下一些看似毫不相关的问题:
(1)多体量子系统 的 动力学演化;
(2)地震波在复杂分层介质中的传播;
(3)人的趋利避害意识如何影响传染病传播的进程;
(4)多资产期权的定价;
(5)一些高维机器学习的核心问题,例如从观察的点云数据中还原出背后满足的概率分布;
(6)一些NP难的组合优化问题。
这些问题背景、描述、方法各不相同,但背后有着数学上的共性。这些问题可以想象成离散的粒子在运动和相互作用,也可以用连续的微分方程来描述。离散和连续的模型有着紧密的联系,也有本质的区别。粒子方法就是试图综合概率论、随机过程
、数值数学、机器学习、组合数学、调和分析和数论的思想,建立一套求解上面问题的统一框架。 而研究粒子方法的过程,本身也是在探索随机数学和确定性数学的边界,以及在
理解随机现象(随机过程、粒子系统)和确定性规律(偏微分方程)之间的联系,最后指向著名的希尔伯特第六问题:我们应该如何去实现物理公理的数学化?
主要经历
2022-至今 北京师范大学 讲师
2020-2022 北京大学 博雅博士后 合作导师:张原
(因为疫情没能出国,但很幸运能和优秀的学长一起共事,学习从概率论角度怎么看到粒子系统的交互与相变,并以此为契机重新开展传染病动力学的研究)
2016-2020 北京大学 理学博士 导师:邵嗣烘
(在北大我学到最重要的一课,是要沉下心做一点原创性的工作。博士期间最核心的工作其实是高维密度估计和聚类问题)
2015-2016 北京大学 访问学生 导师:邵嗣烘 (硕士毕业没能出国。因为对相空间量子力学有共同的研究兴趣,很幸运能找到合适的导师)
2012-2015 浙江大学 理学硕士 导师:吴庆标 (三十三天考研上岸。在浙大我最大的收获是能跟物理、化学、工程力学的老师同学自由交流)
2008-2012 西安交通大学 经济学学士(跟风学了个金融,本科第一次科研经历是做保险精算问题,由此接触到了随机跳过程理论,多年后将它用于研究量子多体物理)
2008-2012 西安交通大学 理学学士 (高考那年遇到地震。本科毕设题目为传染病动力学问题)
近期论文
查看导师新发文章
(温馨提示:请注意重名现象,建议点开原文通过作者单位确认)
1. Y. Xiong, C. Wang, Y. Zhang. Interacting particle models on the impact of
spatially heterogeneous human behavioral factors on dynamics of infectious
diseases. PLoS Comput. Biol. 2024, 20(8): e1012345.
2. Y. Xiong and S. Shao. Overcoming the numerical sign problem in the Wigner
dynamics via adaptive particle annihilation. SIAM J. Sci. Comput., 2024, 46(2),
B107-B136.
3. S. Shao and Y. Xiong, Branching random walk solutions to the Wigner equation,
SIAM J. Numer. Anal., 2020, 58(5): 2589-2608.
4. S. Shao and Y. Xiong, A branching random walk method for many-body Wigner
quantum dynamics, Numer. Math. Theor. Meth. Appl., 2019, 12(1), 21-71.
5. Y. Xiong, Y. Zhang, S. Shao. A Characteristic-Spectral-Mixed Scheme for
Six-Dimensional Wigner–Coulomb Dynamics. SIAM J. Sci. Comput., 2023, 45(6),
B906-B931.
6. Y. Xiong, Z. Chen and S. Shao, An advective-spectral-mixed method for
time-dependent many-body Wigner simulations, SIAM J. Sci. Comput., 2016, 38(4),
B491-B520.
7. X. Guo, S. Jiang, Y. Xiong, J. Zhang. Compressing the memory variables in
constant-Q viscoelastic wave propagation via an improved sum-of-exponentials
approximation. J. Comput. Phys., 2024, 113326.
8. Y. Xiong and X. Guo, A short-memory operator splitting scheme for constant-Q
viscoelastic wave equation, J. Comput. Phys., 2022, 449: 110796.