应用数学

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. 学科简介

应用数学学科的依托单位是东北林业大学理学院数学系,其前身是创建于1980年的东北林学院基础部数学专业。经过多年的建设,应用数学学科不断发展,师资队伍整体实力持续增强,在教学、科研、人才培养等方面形成特色,若干领域的研究工作已经达到国内领先或先进水平。本学科有一支年龄结构和职称结构合理的较高水平的学术梯队。各研究方向的学术带头人都来自国内外重点大学,具有博士、硕士学位和较高的学术造诣。

应用数学学科依据社会需求及主流科研方向前沿发展趋势,始终以数学基础理论及在实际问题中的应用作为研究对象,不断凝练研究方向,形成了微分方程理论及应用、矩阵论、优化理论及数值计算、生物数学4个稳定的研究方向。学科具有良好的科研条件和宽广的研究领域,取得了较为丰富的研究成果。学科各方向骨干教师在相关领域与国内外同行的学术交流日益频繁,其研究课题紧紧跟踪国际学术发展前沿,研究成果受到国内外同行的瞩目。

二. 研究方向

微分方程理论及应用

微分方程是数学学科中十分重要的经典领域,是联系实际问题的重要途径。物理、化学、生态、工程及神经科学等众多领域中的一些过程都可由微分方程做为数学模型对其加以刻划。数值模拟方法是研究系统动力学特性的一个重要工具。

研究内容如下:

(1)泛函微分方程、偏泛函微分方程分支理论及其在神经科学、生态系统及控制理论中的应用。

本研究方向近年的研究兴趣是泛函微分方程的等变分支理论、高余维分支分析、时滞反应扩散方程的图灵分支等,同时致力于寻找数值离散格式对于连续系统对称性、分支性的保持性质。

(2)偏微分方程反演问题算法及应用。

本方向近年的研究内容包括电磁场数值计算、 无损检测、全波形反演。

本方向的研究成果获得2006年、2013年黑龙江省科学技术二等奖,2008年获得黑龙江省高校科学技术二等奖。

矩阵论

矩阵论是代数学的一个重要的基础分支。随着计算科学的发展,矩阵论仍处在发展的阶段,显示其旺盛的生命力。本方向重点研究矩阵代数及量子信息的数学基础理论。

(1)矩阵与算子的保持问题。

通过刻画矩阵空间或算子空间上保持不变量的映射结构,可以揭示该不变量与系统内部对称性之间的联系。 不同保持问题的解往往具有相近甚至相同的结构,这反映出不同不变量之间的内在联系。近三十年,保持问题的研究已经是矩阵代数和算子代数中一个活跃的领域。

(2)量子信息的数学基础。

量子物理是建立在数学公理体系下的一门物理学说,通过众多数学家和物理学家的不断努力,如今量子物理已经成为最接近与真实物理世界的一门理论。 在量子物理中,最基本的量子态就是用矩阵来描述的,而量子态的传输,演化,都是由矩阵的相应变换得到,因此针对量子物理所用的矩阵理论研究显得有为重要,近年来成为数学界以及物理学界的一大热门领域。

优化理论及数值计算

研究内容包括凸分析,非光滑分析,集值分析,变差分析等,并以此为工具研究集值优化问题,非凸可行解逼近,约束正则和误差界问题;研究非凸集合的线性正则,有界线性正则,给出相应的判别条件;无穷维凸微分分析,Banach空间集值优化理论,Banach空间广义逆扰动理论,矩阵扰动理论;讨论线性正则与强锥包交等性质之间的关系。应用这些理论,研究最优化算法的收敛性质。计算机技术的迅速发展促进了优化算法的研究和发展,特别是非凸优化理论与算法的研究已成为优化领域的一个新的发展方向。以最优化理论为基础,将优化理论与控制理论相结合,应用于复杂系统的分析与研究,凸显了最优化理论和算法的重要学术价值与良好的应用前景。此外,以最优化理论、数理经济学、经济控制理论等为基础,研究经济系统中的优化问题。具体包括:经济系统的动态分析,经济系统各要素的功能性质。

生物数学

本研究方向是东北林业大学数学系多年来的优势传统方向。该研究方向用数学方法对森林结构、种群关系、种群动态、分布格局、生物多样性、森林的生长和收获评估、森林多功能效益评价以及森林可持续经营方案的优化和决策等方面进行研究。

本研究方向以森林生态为对象,主要对林木生长规律、森林结构特征、森林动态演替规律、森林经营决策和森林生态效益评价等方面的数学模型进行深入的研究,其中所涉及到的数学内容包括统计学、微分方程、运筹学等,并取得了诸多研究成果。

三. 科研成果

应用数学学科各方向骨干教师在相关领域与国内外同行的学术交流日益频繁,其研究课题紧紧跟踪国际学术发展前沿,研究成果受到国内外同行的瞩目,取得了许多有影响的成果。

本学科近五年主持国家自然科学青年基金、天元基金、黑龙江省自然科学基金、中国博士后科学基金、黑龙江省博士后科研基金等各类科研项目20余项, 在国际高水平期刊发表的论文被SCI收录60余篇。出版专著、教材6部,主持黑龙江省及东北林业大学各类高等教育教学研究项目6项。

应用数学学科的研究生在黑龙江省第一、二届研究生数学学术论坛上共获优秀论文一等奖三项,优秀论文二等奖四项。

四.学术交流

为鼓励教师提高教学、科研水平,本学科常年举办专题研讨班,同时,还聘请国内外的知名专家学者介绍相关领域的发展动态及最新成果。

2006年9月英国剑桥大学应用数学与理论物理系Iserles教授来校讲学

2009年3月加拿大纽芬兰纪念大学数学系袁源教授来校讲学

2010年12月加拿大阿尔伯塔大学数学系李毅教授来校讲学

2014年7月美国俄亥俄州立大学数学系楼元教授来校讲学

2015年5月加拿大西安大略大学应用数学系Pei Yu教授来校讲学

2015年9月法国社会科学高等研究院Henri Berestycki教授来校讲学 

2019年6月,美国德克萨斯大学大河谷分校冯兆生教授来校讲学

2019年9月,日本岛根大学杉江实郎教授来校讲学

五.学科人员介绍 

应用数学学科有一支年龄结构和职称结构合理的较高水平的学术梯队。学科带头人及各研究方向的学术带头人大多具有国内外重点大学数学专业的博士、硕士学位,具有较高的学术造诣。

学科带头人:张春蕊 

学科导师(按照姓氏笔画为序)

丁 亮 丁宇婷 马 剑 马淑芳 王文龙 徐金利杨瑞智 臧 睿 张春蕊 张 杨

学科秘书: 曹 阳

2020年调剂、复试群,群号:1037992301

 

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学科带头人  张春蕊 ,博士、教授,博士生导师,哈尔滨工业大学数学系基础数学学科博士毕业。

现任黑龙江省数学会副理事长,黑龙江省工业与应用数学会常务理事。

主要研究领域为泛函微分方程稳定性与分支理论及其在神经科学、生态系统、控制理论中的应用。在国际上有影响的期刊发表研究论文60余篇并被SCI收录。

主持黑龙江省自然科学基金、中国博士后科研基金等科研项目4项。研究成果获得2006年、2013年黑龙江省科学技术二等奖。

 

 

 

  

 

    臧睿 东北林业大学理学院副院长, 硕士生导师2005年毕业于香港中文大学数学系,获博士学位。中国高等教育学会教育数学专业委员会常务理事,黑龙江

省数学会常务理事,黑龙江省工业与应用数学会常务理事。

    主要从事最优化理论和算法, 智能优化算法等领域的研究工作。一直从事数学建模,实变函数、泛函分析,运筹与优化等应用数学和数学基础理论课的教学工

作,近年来发表科研论文10余篇,其中4篇被SCI收录。出版专著1部,数学建模课程教材1部。发表教学研究论文4篇。

 

 

 

  

   王文龙 数学系主任, 在读博士, 副教授, 2012年毕业于东北林业大学数学系,获硕士学位。

   主要研究方向包括:生物数学、动力系统理论与应用,发表研究论文多篇 ,主编教材2部,参编教材2部。

 

  

 

    马淑芳,博士、副教授,硕士生导师,女,197510月出生。研究方向:微分方程数值解。20037月于黑龙江大学数学科学院获硕士学位。 20077月于哈

尔滨工业大学数学系获博士学位。 20079月至201012月,在东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室做博士后。已发表论文多篇,其中SCI检索4篇。

曾参加完成国家自然科学基金2项;

    主持东北林业大学中央高校青年基金项目2项。

  


    张杨,博士、博士后、副教授,哈尔滨工业大学数学系基础数学学科博士毕业。

    主要研究领域为矩阵代数理论及应用和数值模拟仿真。发表科研论文10余篇,其中SCI检索1篇,EI检索1篇。

    主持黑龙江省教育厅科学技术研究项目1项,中央高校基本科研业务费专项资金项目1项。参加国家自然科学基金项目、高等学校博士学科点专项科研基金项

目等多项。

    主编教材2部。获得黑龙江省科学技术奖二等奖1项,黑龙江省高校科学技术奖一等奖1项。获得实用新型专利4项。


 

    19794月出生,理学博士,副教授,硕士生导师。20119月毕业于哈尔滨工业大学。现任黑龙江省数学与应用数学学会秘书;东北林业大学

数学系实验室主任。

    主要研究方向:一般反问题及其数值方法。发表学术论文20余篇,主编教材1部。

    主持国家自然科学基金、国家博士后基金、黑龙江省教育厅项目等6项。



    徐金利,博士、副教授,应用数学学科硕士生导师,矩阵论方向带头人。 哈尔滨工业大学数学系基础数学学科博士毕业。美国数学学会数学评论

员,主讲线性代数、矩阵论、代数学、组合数学等课程。

    研究领域:矩阵与算子的保持问题及量子信息的数学基础。

    主持国家自然科学基金项目一项,发表学术论文被SCI收录十余篇。


    马  剑,博士,副教授。 201312月毕业于哈尔滨工业大学理学院数学系,研究矩阵束在微分方程稳定性理论中的应用,获理学博士学位。

    20119-20127月在上海华东师范大学做访问学者一年,研究矩阵束在微分方程动力学行为中的应用。

    20161-20171在美国俄亥俄州立大学访学一年,研究森林生态系统保护问题

    目前,主要研究方向为泛函微分方程稳定性与分支理论,生物数学,代数理论在微分方程中的应用等;共主持过国家自然科学基金、国家博士后基

金、中央高校基金等5项,发表SCI学术论文5篇,发表专著1部,编写教材2部。


 


 

    丁宇婷,博士,副教授。 20131月毕业于哈尔滨工业大学理学院数学系,获理学博士学位。

    主要研究方向为泛函微分方程稳定性与分支理论及其在控制科学、林业工程等方面的应用。

    主持国家自然科学基金、国家博士后基金、省自然科学基金、中央高校基本科研基金等11项,主持东北林业大学教学改革项目2项,主编教材1部,发

SCI学术论文16篇。

 

 

   

 

 

    杨瑞智 1986年5月出生,理学博士,副教授,硕士生导师。本科、硕士、博士均毕业于哈尔滨工业大学数学系。现任黑龙江省数学会理事,东北三省生物

数学学会理事,东北林业大学应用数学教研室主任。

    主要研究方向:反应扩散方程分支理论及其应用、生物数学。以第一作者、通讯作者发表SCI论文20余篇。

    主持国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金、国家博士后基金等项目7项,出版专著1部。

 

 

 

       曹阳,博士,讲师。 201612月毕业于哈尔滨工业大学理学院数学系,获理学博士学位。

       主要研究方向为微分方程数值解。

       主持中央高校基本科研基金1项,发表SCI学术论文5篇。

 

 

 




应用数学学科培养方案(20141022)