一种分布式吴方法计算模型

吴方法是由我国科学家吴文俊院士开创的一个新兴研究领域.考虑到吴方法"分而治之"的思想非常适合分布式计算,将分布式计算技术引入到该方法的计算过程中,给出一种既可以在集群环境下,也可以在网格环境下实现的分布式吴方法计算框架.首先分析了吴方法分布式计算需求,并以特征列计算为例来说明吴方法分布式计算算法,然后讨论了符号计算基本数据类型:大整数和多项式的消息传递方法,最后简单给出了在网格环境下基于符号计算软件系统ELIMINO和网格中件间Globus Toolkits 3的分布式吴方法计算环境的设计、实现与实验结果.

一种新型四自由度并联机器人运动学正问题的求解

对一种新型四自由度并联机器人运动学正问题进行了研究，利用３个变量构造 出求解正问题的３个约束方程，然后运用符号计算和析配消元法推导出了只含有一 个变元的３２次多项式方程，并且应用计算机软件系统Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ进行了求正问 题实解的数值验证。

Intelligence in Scientific Computing

Combining numerical techniques with ideas from symbolic computation and with methods incorporating knowledge of science and mathematics leads to a new category of intelligent computational tools for scientists and engineers. These tools autonomously prepare simulation experiments from high-level specifications of physical models. For computationally intensive experiments, they automatically design special-purpose numerical engines optimized to perform the necessary computations. They actively monitor numerical and physical experiments. They interpret experimental data and formulate numerical results in qualitative terms. They enable their human users to control computational experiments in terms of high-level behavioral descriptions.

Graphs of relations and Hilbert series

We are discussing certain combinatorial and counting problems related to quadratic algebras. First we give examples which confirm the Anick conjecture on the minimal Hilbert series for algebras given by $n$ generators and $\frac {n(n-1)}{2}$ relations for $n \leq 7$. Then we investigate combinatorial structure of colored graph associated to relations of RIT algebra. Precise descriptions of graphs (maps) corresponding to algebras with maximal Hilbert series are given in certain cases. As a consequence it turns out, for example, that RIT algebra may have a maximal Hilbert series only if components of the graph associated to each color are pairwise 2-isomorphic.

Localização ótima de apoios em estruturas do tipo viga utilizando o método dos algoritmos genéticos

Dissertação de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Ramo de Manutenção e Produção

Caracterização e modelação de fissuras em edifícios utilizando 3D laser scanning, com vista à sua reabilitação

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Abitbol : un langage sur mesure pour la métaprogrammation

Ce mémoire a pour thèse que les fonctions devraient être transparentes lors de la phase de métaprogrammation. En effet, la métaprogrammation se veut une possibilité pour le programmeur d’étendre le compilateur. Or, dans un style de programmation fonctionnelle, la logique du programme se retrouve dans les définitions des diverses fonctions le composant. Puisque les fonctions sont généralement opaques, l’impossibilité d’accéder à cette logique limite les applications possibles de la phase de métaprogrammation. Nous allons illustrer les avantages que procurent les fonctions transparentes pour la métaprogrammation. Nous donnerons notamment l’exemple du calcul symbolique et un exemple de nouvelles optimisations désormais possibles. Nous illustrerons également que la transparence des fonctions permet de faire le pont entre les datatypes du programme et les fonctions. Nous allons également étudier ce qu'implique la présence de fonctions transparentes au sein d'un langage. Nous nous concentrerons sur les aspects reliés à l'implantation de ces dernières, aux performances et à la facilité d'utilisation. Nous illustrerons nos propos avec le langage Abitbol, un langage créé sur mesure pour la métaprogrammation.

An introduction to ordinary differential equations by computer algebra-systems

We report on an elementary course in ordinary differential equations (odes) for students in engineering sciences. The course is also intended to become a self-study package for odes and is is based on several interactive computer lessons using REDUCE and MATHEMATICA . The aim of the course is not to do Computer Algebra (CA) by example or to use it for doing classroom examples. The aim ist to teach and to learn mathematics by using CA-systems.

Identifikation spezieller Funktionen, die durch Rodriguesformeln gegeben sind

Es ist allgemein bekannt, dass sich zwei gegebene Systeme spezieller Funktionen durch Angabe einer Rekursionsgleichung und entsprechend vieler Anfangswerte identifizieren lassen, denn computeralgebraisch betrachtet hat man damit eine Normalform vorliegen. Daher hat sich die interessante Forschungsfrage ergeben, Funktionensysteme zu identifizieren, die über ihre Rodriguesformel gegeben sind. Zieht man den in den 1990er Jahren gefundenen Zeilberger-Algorithmus für holonome Funktionenfamilien hinzu, kann die Rodriguesformel algorithmisch in eine Rekursionsgleichung überführt werden. Falls die Funktionenfamilie überdies hypergeometrisch ist, sogar laufzeiteffizient. Um den Zeilberger-Algorithmus überhaupt anwenden zu können, muss es gelingen, die Rodriguesformel in eine Summe umzuwandeln. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Umwandlung einer Rodriguesformel in die genannte Normalform für den kontinuierlichen, den diskreten sowie den q-diskreten Fall vollständig. Das in Almkvist und Zeilberger (1990) angegebene Vorgehen im kontinuierlichen Fall, wo die in der Rodriguesformel auftauchende n-te Ableitung über die Cauchysche Integralformel in ein komplexes Integral überführt wird, zeigt sich im diskreten Fall nun dergestalt, dass die n-te Potenz des Vorwärtsdifferenzenoperators in eine Summenschreibweise überführt wird. Die Rekursionsgleichung aus dieser Summe zu generieren, ist dann mit dem diskreten Zeilberger-Algorithmus einfach. Im q-Fall wird dargestellt, wie Rekursionsgleichungen aus vier verschiedenen q-Rodriguesformeln gewonnen werden können, wobei zunächst die n-te Potenz der jeweiligen q-Operatoren in eine Summe überführt wird. Drei der vier Summenformeln waren bislang unbekannt. Sie wurden experimentell gefunden und per vollständiger Induktion bewiesen. Der q-Zeilberger-Algorithmus erzeugt anschließend aus diesen Summen die gewünschte Rekursionsgleichung. In der Praxis ist es sinnvoll, den schnellen Zeilberger-Algorithmus anzuwenden, der Rekursionsgleichungen für bestimmte Summen über hypergeometrische Terme ausgibt. Auf dieser Fassung des Algorithmus basierend wurden die Überlegungen in Maple realisiert. Es ist daher sinnvoll, dass alle hier aufgeführten Prozeduren, die aus kontinuierlichen, diskreten sowie q-diskreten Rodriguesformeln jeweils Rekursionsgleichungen erzeugen, an den hypergeometrischen Funktionenfamilien der klassischen orthogonalen Polynome, der klassischen diskreten orthogonalen Polynome und an der q-Hahn-Klasse des Askey-Wilson-Schemas vollständig getestet werden. Die Testergebnisse liegen tabellarisch vor. Ein bedeutendes Forschungsergebnis ist, dass mit der im q-Fall implementierten Prozedur zur Erzeugung einer Rekursionsgleichung aus der Rodriguesformel bewiesen werden konnte, dass die im Standardwerk von Koekoek/Lesky/Swarttouw(2010) angegebene Rodriguesformel der Stieltjes-Wigert-Polynome nicht korrekt ist. Die richtige Rodriguesformel wurde experimentell gefunden und mit den bereitgestellten Methoden bewiesen. Hervorzuheben bleibt, dass an Stelle von Rekursionsgleichungen analog Differential- bzw. Differenzengleichungen für die Identifikation erzeugt wurden. Wie gesagt gehört zu einer Normalform für eine holonome Funktionenfamilie die Angabe der Anfangswerte. Für den kontinuierlichen Fall wurden umfangreiche, in dieser Gestalt in der Literatur noch nie aufgeführte Anfangswertberechnungen vorgenommen. Im diskreten Fall musste für die Anfangswertberechnung zur Differenzengleichung der Petkovsek-van-Hoeij-Algorithmus hinzugezogen werden, um die hypergeometrischen Lösungen der resultierenden Rekursionsgleichungen zu bestimmen. Die Arbeit stellt zu Beginn den schnellen Zeilberger-Algorithmus in seiner kontinuierlichen, diskreten und q-diskreten Variante vor, der das Fundament für die weiteren Betrachtungen bildet. Dabei wird gebührend auf die Unterschiede zwischen q-Zeilberger-Algorithmus und diskretem Zeilberger-Algorithmus eingegangen. Bei der praktischen Umsetzung wird Bezug auf die in Maple umgesetzten Zeilberger-Implementationen aus Koepf(1998/2014) genommen. Die meisten der umgesetzten Prozeduren werden im Text dokumentiert. Somit wird ein vollständiges Paket an Algorithmen bereitgestellt, mit denen beispielsweise Formelsammlungen für hypergeometrische Funktionenfamilien überprüft werden können, deren Rodriguesformeln bekannt sind. Gleichzeitig kann in Zukunft für noch nicht erforschte hypergeometrische Funktionenklassen die beschreibende Rekursionsgleichung erzeugt werden, wenn die Rodriguesformel bekannt ist.

Performance Evaluation of the Scheme 86 and HP Precision Architecture

The Scheme86 and the HP Precision Architectures represent different trends in computer processor design. The former uses wide micro-instructions, parallel hardware, and a low latency memory interface. The latter encourages pipelined implementation and visible interlocks. To compare the merits of these approaches, algorithms frequently encountered in numerical and symbolic computation were hand-coded for each architecture. Timings were done in simulators and the results were evaluated to determine the speed of each design. Based on these measurements, conclusions were drawn as to which aspects of each architecture are suitable for a high- performance computer.

Unifying syntactic theory and sentence processing difficulty through a connectionist minimalist parser

Syntactic theory provides a rich array of representational assumptions about linguistic knowledge and processes. Such detailed and independently motivated constraints on grammatical knowledge ought to play a role in sentence comprehension. However most grammar-based explanations of processing difficulty in the literature have attempted to use grammatical representations and processes per se to explain processing difficulty. They did not take into account that the description of higher cognition in mind and brain encompasses two levels: on the one hand, at the macrolevel, symbolic computation is performed, and on the other hand, at the microlevel, computation is achieved through processes within a dynamical system. One critical question is therefore how linguistic theory and dynamical systems can be unified to provide an explanation for processing effects. Here, we present such a unification for a particular account to syntactic theory: namely a parser for Stabler's Minimalist Grammars, in the framework of Smolensky's Integrated Connectionist/Symbolic architectures. In simulations we demonstrate that the connectionist minimalist parser produces predictions which mirror global empirical findings from psycholinguistic research.

Stratified resolution

We introduce a calculus of stratified resolution, in which special attention is paid to clauses that "define" relations. If such clauses are discovered in the initial set of clauses, they are treated using the rule of definition unfolding, i.e. the rule that replaces defined relations by their definitions. Stratified resolution comes with a powerful notion of redundancy: a clause to which definition unfolding has been applied can be removed from the search space. To prove the completeness of stratified resolution with redundancies, we use a novel combination of Bachmair and Ganzingerâ??s model construction technique and a hierarchical construction of orderings and least fixpoints.