统计物理

摘要： 2021年诺贝尔物理学奖得主帕里西在无序系统方面作出开创之举,他提出复本对称破缺方法解决自旋玻璃问题,这一方法也对神经网络等交叉学科产生深厚影响,激发未来对人工智能和人脑等复杂系统的进一步研究。2021年,诺贝尔奖委员会决定将物理奖颁发给研究复杂系统的三位科学家。

摘要： 瑞利-泰勒(Rayleigh-Taylor,RT)不稳定性广泛存在于自然界和工程领域,认清RT不稳定性演化过程中的物理机理具有重要的理论意义和实用价值。本文利用离散玻尔兹曼方法模拟了可压缩流体的RT不稳定性现象,并利用该方法对界面连续的随机多模初始扰动的可压缩RT不稳定性进行了数值研究。研究结果表明,在温度梯度的影响下,与热通量相关的热力学非平衡强度呈现先增大后减小的趋势;在热扩散作用下,界面上的热力学非平衡强度先减小后增大,继而影响热力学非平衡区域的占比,使之呈现相同的变化趋势。最后,分析了全局平均热力学非平衡强度随时间的演化规律,发现在宏观物理量梯度和热力学非平衡面积的共同作用下,全局平均热力学非平衡强度先增后减,最后趋于稳定。不仅如此,热力学非平衡区域面积的增大(减小)会增强(减弱)热力学非平衡的强度;同时,物质界面物理量梯度的增大(减小)对全局平均热力学非平衡强度也有相同的影响,二者相互作用、相互竞争。

摘要： 本文利用微正则系综研究了囚禁于一维谐振子势阱中的无相互作用的玻色气体和费米气体的热力学性质,并指出一维谐振子势阱中理想玻色气体和费米气体的热力学性质是相同的.

摘要： 在研究算法时遇到如下问题:除实对称矩阵或复厄米矩阵外,何种更大的矩阵类具有实谱?后者是量子力学的两大特征之一,另一特征是波动性.闻名于世的量子力学的"百年大战"就是围绕着波动方程的解是否存在"随机性"展开的.我们将介绍这几年的探索,以一个意外结果打开了一个新视角.须知,现代数学的多个分支源于量子力学.可以想象,新视角所触及的决非仅仅几个小课题.

摘要： 针对多相复杂流体系统模拟研究,简要介绍从格子气模型到离散玻尔兹曼方法的发展历程.从统计物理学基本原理出发,通过粗粒化建模思路,给出玻尔兹曼方程;分析Chapman-Enskog多尺度展开方法所蕴含的测量逐步细化的物理图像,给出离散玻尔兹曼建模的基本原则和主要步骤.简要介绍离散玻尔兹曼在相分离、燃烧、流体不稳定性等系统中的应用.对于多相复杂流体系统的动理学建模,技术关键是分子间作用力和化学反应贡献的引入.不同颜色的示踪粒子的引入,使得在单流体理论框架下即可实现混合过程中物质粒子来源的确定;示踪粒子在其速度相空间的分布所形成的结构蕴含丰富的流场信息,为复杂流场研究张开一个全新的视角.在多介质情形,离散玻尔兹曼建模与动理学宏观建模的对应关系是一对多.随着系统非平衡程度加深,相对于动理学宏观建模与模拟思路,离散玻尔兹曼建模与模拟的复杂度上升速度较慢.作为系统行为粗粒化描述的一种物理模型构建方法,离散玻尔兹曼根据研究需求,选取一个视角,研究系统的一组动理学性质,因而要求描述这组性质的动理学矩在模型简化过程中保值;是动理学直接建模方法的一种,为连续介质建模失效或物理功能不足、而分子动力学方法因适用尺度受限而无能为力的介尺度情形提供了一条方便、有效的研究途径.

摘要： 本文是基于北京大学"许宝騄讲座"(2019/3/22)及随后在各地的报告扩充而成.开头是受惠于许宝脲先生的一些回忆;末尾是感谢北京大学一批老师几十年来的支持和帮助.中间的主题部分先给出个人交叉研究的概述.然后从来自计算的挑战,进入一年多来笔者关于具有实谱的复矩阵理论的研究.这涉及计算、概率、统计力学和量子力学等领域.随后介绍算法方面的最新进展,此乃概率论与计算交叉的又一案例.作为结束,也略述交叉研究的感悟.

摘要： 对一维自由粒子在μ空间的运动,经典力学和量子力学各自提供了看似不同、实则等价的两种描述.一些经典教材对这个问题的表述有误或者不完整.本文首先通过分析经典力学中自由粒子在一维盒子中和在全空间的运动,画出了μ空间的轨迹;然后通过分析量子力学中自由粒子在无限深势阱中和在全空间周期性边界条件下的运动,画出μ空间每个量子态占据的面积元.最后本文讨论了周期性边界条件下动量为零的态存在性,一个量子态在相空间中的体积元和不确定性关系之间的区别等问题.

摘要： 从20世纪中叶至今,复杂系统研究迅速发展,成为了引人注目并具有广泛应用的新领域.复杂系统要么具有结构的复杂性,要么具有演化的复杂性,在多数情况下二者兼具.不同于传统物理学通常处理的规则介质,许多复杂系统具有复杂结构,近年来受到极大关注的复杂网络结构就是其中最典型的代表.同时复杂系统也可表现为演化行为的多样性和复杂性.即便系统结构并不复杂,系统中的非线性相互作用可能产生复杂的演化行为,包括:形形色色的不稳定性;丰富的斑图动力学;各种各样的自组织、涌现及进化行为等等.物理学从一开始就深深进入了复杂系统研究领域,其中统计物理无疑是研究和理解复杂系统最主要的工具.

摘要： 本文阐述了应用最大嫡原理推导出麦克斯韦速度分布，说明最大嫡原理应用于统计物理确实可行，进而使人们认识到统计物理与信息论的联系。同时也为麦克斯韦速度分布的推导提供了又一种方法。

摘要： 众所周知,统计物理所研究的是由大量微观粒子所组成的宏观系统。通过对微观粒子运动规律的研究,可以根据一定的统计法则得出整个宏观体系的各种性质,如比热、压强、电导、热导等。近年来,这种统计物理的研究方法,在凝聚态物理和材料物理等领域都取得了很大的成功。一个凝聚态系统,或一种新材料,是由大量的原子(包括其中的原子核和核外电子),以一定的结构组合在一起。

摘要： 引入保守力学体系的时间和位相的双参数方程，未利用Liouville定理就证明出了微正则综的点在其能量曲面上的稳定的分布形式。

摘要： 该文通过对国内现行工科热学教材现状进行分析，提出了工科热学教材体系的总体设想，探讨如何用统计物理基础取代气体分子运动论内容的一些具体做法和尝试。

摘要： 本发明公开了一种基于同步信号块联合统计的物理小区标识提取方法，主要解决现有技术易产生主同步信号同步出错，且需额外选择同步信号块进行后续信道解码的问题。其方案是：5G终端确定搜索频点，并在该频点上进行主同步信号的粗同步检测，确定组内标识；选择大小为M的同步信号块索引集S，并对S中的同步信号块数据进行频偏估计补偿，以进行精同步；分别对索引集S中的同步信号块对应的辅同步信号进行同步检测，得到组标识；根据组、组内标识算出M个可能的物理小区标识，再从中选择正确的小区标识。本发明提高了主同步信号的同步精度，降低了小区搜索的时延，可用于5G移动通信中在低信噪比下的小区搜索。

摘要： 本发明涉及一种统计和物理相结合的(n,α)反应截面实验数据评价方法，属于核数据评价技术领域，所述方法包括以下步骤：调研收集现有的(n,α)反应截面实验数据相关信息，确定实验数据的实验方法，对实验数据进行数学和物理分析，了解实验数据的分布规律，寻找隐性变量；根据隐性变量对实验数据进行分类分析评价，得到实验数据评价结果；并以此为依据，通过数学拟合等方式得到推荐激发函数。本发明所述方法从数学和物理两方面着手，寻找辛普森悖论中影响数据准确度的“隐性变量”，从实验数据评价的角度，能够有效避免PPP问题的发生，有效提高评价数据的准确性以及评价工作的效率。

摘要： 本发明公开了一种基于统计信息的协作物理层安全增强方法，构建无线传输系统模型；整个通信过程采用了两时隙的方式进行信息传输；构造以协作干扰功率与无人机部署位置为优化变量，联合优化协作干扰功率与无人机的位置部署使得私密速率达到最大化；在无人机中继固定部署的条件下，通过双向搜索方法来求解优化问题，优化干扰功率最大化私密速率；在最优协作干扰功率的条件下，使用深度强化学习来求解无人机部署的优化问题，通过DQN算法逼近无人机的最优部署。本发明无人机部署方便，不受复杂地形和障碍物的限制；通信适用性强、信息传输质量高。

摘要： 本发明在传统经验统计预测模型基础上，引入了动力气候模型产生的关于大气环流、海温等气候表征量的信号，在建立预测模型的过程中加入对于中长期风资源变化有重要影响的气候指数，结合气候指数这类物理变量进行建模，进而将气候动力学与统计学相结合，在最大信息利用的基础上，进行模型优化，从而提升中长期电量预测水平。

摘要： 本发明公开一种耦合物理‑统计‑深度学习的大气水汽反演方法，包括：构建物理反演方程组，得到物理反演方程组的解；构建高精度统计数据库；基于物理反演方程组的解和高精度统计数据库，得到训练数据库和测试数据库；构建深度学习网络；基于训练数据、测试数据库和深度学习网络，得到反演结果。解决了物理和统计方法中存在的病态性和非线性问题，大大提高了大气水汽的反演精度；以地表温度和发射率作为先验知识，对地表进行真实的表征，可以减少红外波段的使用，提高了干燥或者湿润环境下的反演精度；通过采集多源数据以获得数据准确、应用广泛的高精度数据集，克服了以往仅使用单一数据源反演大气水汽的缺点。

摘要： 一种确定内存的方法、统计服务器(100)、物理机(300)和存储介质，所述方法包括：接收在预设时间段内监控到的各个物理机(300)对应的计算机容器的内存使用记录；计算机容器为使用物理机(300)内存的容器(S201)；获取预设分位数，以及各个物理机(300)各自对应的最大内存使用率(S202)；根据预设分位数、内存使用记录、最大内存使用率、以及各物理机(300)对应的计算机容器的预设最大可用内存，确定每个物理机(300)对应的每个计算机容器的固定占用内存，其中，每个物理机(300)对应至少一个计算机容器(S203)。

摘要： 本实用新型公开了一种系统计算机机箱物理散热装置，包括主机箱，所述主机箱的前侧下部嵌设安装有框体，且所述框体的后侧螺丝固定有无刷风扇，所述框体的侧向开设有若干插槽，所述插槽内均滑动嵌设有过滤板，所述主机箱的后侧上部开设有通风槽，所述通风槽内铰接有摆板，本实用新型一种系统计算机机箱物理散热装置，通风槽位于框体的上方，而热空气容易膨胀上浮，这使得通入计算机机箱底部的冷空气能够完全带走计算机机箱的内部热量，由疏到密的过滤网，能够逐层阻碍不同粒径的灰尘通过过滤网，极大减轻了单独设置密集过滤网所造成的灰尘堵塞情况，保障了计算机机箱的进风效果，且过滤板能够逐层抽出，方便了清理操作。

摘要： 本发明公开了一种优化的土壤统计物理导热系数模型构建方法，该方法包括以下步骤：将土壤中的热传导视为由石英、除石英外的其他矿物质、空气和液态水四种物质代表的椭球体颗粒阵列(u列、n行)的组合，颗粒形状为扁平旋转椭球体，扁平旋转椭球体的热传导从扁平旋转椭球体体心出发均匀发射到表面；由扁平旋转椭球体的均匀热传导场，计算单一扁平旋转椭球体颗粒的热阻，处理后得到阵列的整体热阻；根据傅里叶导热定律和Usowicz's statistical‑physical导热系数模型，最终得到优化的土壤统计物理导热系数模型。本发明采用旋转椭球体表示土壤导热系数模型的颗粒形状，更加接近土壤颗粒的真实形状，并能够计算出实际环境下土壤导热系数。

摘要： 本发明公开了一种基于统计物理学和人工智能的电力负荷预测方法，涉及人工智能技术领域。该方法包括：基于历史电力负荷数据，建立基于统计物理学的数学模型；基于最大熵原理求解所述数学模型中电力负荷对应的概率分布函数；基于所述概率分布函数进行不同时间尺度的电力负荷预测，得到电力负荷预测结果；利用人工智能技术辨识负荷变化的影响因素，对所述电力负荷预测结果进行修正，得到最终的电力负荷预测结果。本发明中的电力负荷预测方法能够在特殊情况下为用电需求的分析和预测提供参考并做出修正，并不需要对用电的来源进行详细剖析，也无需分析背后复杂的原因，这一点也反映了本发明的便于应用、对知识约束的要求低等优势特征。

摘要： 本发明公开了一种优化的土壤统计物理导热系数模型构建方法，该方法包括以下步骤：将土壤中的热传导视为由石英、除石英外的其他矿物质、空气和液态水四种物质代表的椭球体颗粒阵列(u列、n行)的组合，颗粒形状为扁平旋转椭球体，扁平旋转椭球体的热传导从扁平旋转椭球体体心出发均匀发射到表面；由扁平旋转椭球体的均匀热传导场，计算单一扁平旋转椭球体颗粒的热阻，处理后得到阵列的整体热阻；根据傅里叶导热定律和Usowicz's statistical‑physical导热系数模型，最终得到优化的土壤统计物理导热系数模型。本发明采用旋转椭球体表示土壤导热系数模型的颗粒形状，更加接近土壤颗粒的真实形状，并能够计算出实际环境下土壤导热系数。