李铁香教授所在团队:北太天元Ubuntu版FAME插件重磅首发

发布者:杨璐发布时间:2023-12-01浏览次数:10

重磅首发


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2023年11月30日,北太天元Ubuntu版FAME插件重磅首发,该插件由东南大学丘成桐中心李铁香教授和吕星龙博士后所在的南京应用数学中心林文伟教授团队设计研发。


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FAMEFast Algorithms for Maxwell's Equations的英文简称,是三维光子晶体能带结构计算的快速算法。近年来,东南大学丘成桐中心李铁香教授和吕星龙博士后对三维光子晶体能带结构的数值仿真进行了深入研究,结合零空间压缩、奇异值分解和快速傅里叶变换等数学技巧,设计了这一快速算法。FAME可对(双)各向同(异)性、具有拟周期边界条件的任意布拉维晶格结构的三维光子晶体实现快速的能带结构仿真。FAME的总体计算时间呈拟线性复杂度,计算内存需求小,利用GPU高性能计算技术实现了极大的加速。


李铁香教授和林文伟教授团队近年来长期致力于将FAME进行软件化实现。当前,北太天元(Ubuntu版)v3.0成功上线FAME插件,将进一步促进FAME算法的推广应用,助力我国光通讯、光子集成器件的设计及国防科技等核心领域迸发自主创新活力。

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李铁香

教授

李铁香,东南大学数学学院教授,博士研究生导师,东南大学丘成桐中心主任助理,南京应用数学中心主任助理。主要研究方向为大规模矩阵计算及其应用、电磁场高效计算、反问题计算、三维计算共形几何及应用等。目前已经在SISC、SIIMS、SIMAX、ACM TOMS、CPC、JDE、JCP、JSC、Inverse Problems 等国际学术刊物发表学术论文 50 余篇,主持三项国家自然科学基金项目。2013年获得江苏省科学技术奖(排名5),2014年评为江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人,获得了 2017 年和 2019 年世界华人数学家联盟最佳论文奖—“若琳奖”,获得2020年第三届江苏省工业与应用数学学会工业与应用数学青年奖,2021年获得华夏建设科学技术奖一等奖(排名5),获得东南大学青年教师授课竞赛二等奖、东南大学教学一等奖等荣誉。目前致力于将科学计算的高效算法应用于超材料电磁计算、三维医学影像及三维人脸动画形变,进一步将人工智能技术与高效算法结合实现相关的落地应用。  

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林文伟

教授

林文伟,南京应用数学中心副主任,计算几何及应用项目组负责人,台湾阳明交通大学终身****,博士生导师。1986年获得德国 Bielefeld大学应用数学博士,曾担任台湾阳明交通大学应用数学系系主任、丘成桐中心执行主任。2023年8月起任南京应用数学中心副主任。长期从事大规模矩阵计算、保结构加倍算法、Maxwell 方程计算、最优化控制理论及算法、3D计算共形几何及其在医学影像上的应用、混沌加密系统的理论及应用等领域的研究,主持多项台湾科技部门自然科学重大领航研究计划及国际间(美国、德国、澳洲等)合作项目。1995年和2002年分别获得台湾科技部门杰出研究奖,2004年获得台湾教育部门学术奖,2007年获得台湾教育部门讲座奖,2019年获得第八届世界华人数学家大会陈省身奖。2008年至今任SIAM Matrix Anal. Appl.杂志编委,2010年至今任Elec.Trans. Numer. Anal.杂志编委,2016年至今任Annals Math. Sci. Appl.杂志主编。在SIMAX, SISC, SIIMS, SINUM, NM, MC, JCP,IP, CPC, ACM TOMS 等国际一流期刊发表学术论文200余篇,并在SIAM Fundamentals of Algorithms出版学术专著1本。

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吕星龙

博士

吕星龙,博士,东南大学丘成桐中心和数学学院博士后,主要从事大规模矩阵计算和电磁场高效算法的研究。目前已经在SISC、ACM TOMS、CPC等国际学术刊物发表多篇学术论文,2023年获得江苏省卓越博士后计划资助。


相关链接


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1. Ubuntu用户可通过以下链接下载体验包含FAME插件的北太天元(Ubuntu版)v3.0 www.baltamatica.com/download


2. 南京应用数学中心官网已发布利用FAME计算得到的上万组三维光子能带结构的结果,详情可见以下网站链接:www.njcam.org.cn/fame/index.phtml


近五年相关论文


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1.  H. Tian, T. Li, X.-L. Lyu and W.-W. Lin, Band Structure Calculations of Three-dimensional Anisotropic Photonic Crystals in the Oblique Coordinate System, SIAM Journal on Scientific Computing, 2023, 45(4),  B440--B466.

2.  X.-L. LyuT. Li, J.-W. Lin, T.-M. Huang, W.-W. Lin and H. Tian, Solving Maxwell Eigenvalue Problems for Three Dimensional Isotropic Photonic Crystals with Fourteen Bravais Lattices, Journal of Computational and Applied Mathematics, 2022, 410, 114220.

3.   X. Liang, Z.-C. Guo, T.-M. Huang, T. Li and W.-W. Lin, Bifurcation Analysis of the Eigenstructure of the Discrete Single-Curl Operator in Three-Dimensional Maxwell's Equations with Pasteur Media, IMA Journal of Numerical Analysis, 2022, 42(4), 3735--3770.

4.    X.-L. LyuT. Li, T.-M. Huang, J.-W. Lin, W.-W. Lin and S. Wang, FAME: Fast Algorithms for Maxwell's Equations for Three-Dimensional Photonic Crystals, ACM Transactions on Mathematical Software2021,47(3), 26.

5.   X.-L. Lyu, T. Li, T.-M. Huang, W.-W. Lin and H. Tian, The Bi-Lebedev Scheme for the Maxwell Eigenvalue Problem with 3D Bi-Anisotropic Complex Media, Computer Physics Communications,2021, 261, 107769.


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