学生工作

为扎实推进“一流学科”建设，提升学院国际办学能力，有效促进学生本土国际化发展，数学与统计学院将于7月13至8月28日开展线上暑期国际课堂，现公布课程信息及选课方式：

一、课程名称：High Performance Computing and System Optimization/高性能计算与系统优化（1学分）

课程序号：U11M12012S.01

课程编码：U11M12012S

课程简介：从计算机科学诞生之日起，性能优化就在计算领域中扮演着关键的角色。高性能计算和系统性能优化技术是计算机科学与技术发展中的一项重要技术，也是计算机发展的前沿。通过学习该课程，学生应该能学习高性能计算的基础理论知识，了解常用数值并行算法和其理论，了解从算法、程序到运行环境的全栈系统优化思想，并掌握MPI/OpenMP等并行编程模型和程序调优等实践经验。课程强调融合高性能计算机体系结构、并行算法、并行编程与程序调优为一体，反映高性能计算领域最新成果和发展趋势。这门课程可以为学生未来继续探索高性能计算技术，以及在专业领域应用高性能计算和系统优化技术加速科学研究提供一个坚实的基础。

主讲教师：商磊（男，特聘研究员），曾任职于中国科学院计算技术研究所、澳大利亚国立大学国家计算中心等知名研究机构，国际知名的量化交易公司海纳国际集团(SIG)，担任亚太区技术负责人，首席科学家，研究领域涉及：高性能计算机系统优化、静态程序分析和超低延迟交易系统等。开创的“高性能计算与程序优化”课程已发展成为澳大利亚国家范围的“高性能计算公开课”。2019年起任西北工业大学特聘研究员。

时间安排：7月21、23、28、30日，16:00-17:40,19:00-20:40，共计16学时。

二、课程名称：Quantitative and Computational Finance /量化与计算金融（1学分）

课程序号：U11M12014S.01

课程编码：U11M12014S

课程简介：计算技术的发展极大地改变了人类的生产与生活，当前计算技术颠覆性地融入了整个金融领域。“金融科技”已经并正在颠覆整个庞大的金融行业，其中一个重要结晶就是量化金融。采用以数学方法和计算机技术参与金融投资、交易活动的量化金融和计算金融等都是金融学与数学、统计学和计算机科学产生的新兴交叉学科。本课程简单介绍量化金融与计算金融的发展历程和重要研究方向。通过学习该课程，学生应该能学习量化金融的基础理论知识，了解常用金融衍生品定价理论和实际中的计算方法，了解量化金融背后的数学方法与计算工具。通过这门课程的学习，学生可以继续计算金融领域的研究深造，或者开启量化分析方向的职业发展。

主讲教师：商磊（男，特聘研究员），曾任职于中国科学院计算技术研究所、澳大利亚国立大学国家计算中心等知名研究机构，国际知名的量化交易公司海纳国际集团(SIG)，担任亚太区技术负责人，首席科学家，研究领域涉及：高性能计算机系统优化、静态程序分析和超低延迟交易系统等。开创的“高性能计算与程序优化”课程已发展成为澳大利亚国家范围的“高性能计算公开课”。2019年起任西北工业大学特聘研究员。

时间安排：7月22、24、29、31日，16:00-17:40,19:00-20:40，共计16学时。

三、课程名称：Computational Cardiology: Foundation and Frontier/计算心脏学：基础和前沿（1学分）

课程序号：UMSM12015S.01

课程编码：UMSM12015S

课程简介：计算心脏学是一个多学科交叉的科学领域，涉及到数学、力学、计算机、生命科学等领域，主要致力于研究心脏系统的机理与数值模拟研究、心脏疾病的诊断与治疗等。在该课程中，我们将介绍计算数学、应用数学、连续介质力学在心血管疾病研究中的应用，重点介绍可计算建模与高效数值模拟方法。主要内容将包括基础部分：张量分析、连续介质力学、本构模型、生物流体力学、数值方法，以及前沿部分：基于实验的软组织表征、基于图像的心脏功能建模、生物流固耦合问题、模型简化与个性化。通过本课程的学习，学生将了解如何使用现代计算方法解决实际问题，深刻认识计算心脏学在精准医疗中的重要作用，并为后续开展相关领域的研究打下坚实的基础。

主讲教师：Gao Hao，格拉斯哥大学数学与统计学院应用数学研究员。他是GlasgowHeart联盟（www.glasgowheart.org）的创始人之一，也是英国EPSRC资助的SofTMech中心（www.softmech.org）的核心成员。他在计算心脏学方面的研究处于国际领先水平，针对特定患者的多尺度/多物理场建模的相关研究成果已被应用于临床实践。发表60余篇学术论文，Google学术总引频次990余次，H-index为17。目前与美国麻省理工学院(MIT)和意大利米兰理工大学(Politecnico di Milano)合作，参与了EPSRC资助的3个重大心脏病数学建模项目。

时间安排：7月13、15、20、22、27、29日，8月3、5日，16:00-17:40，共计16学时。

四、课程名称：Topology Optimization on dynamic mechanics/动力学拓扑优化（1.5学分）

课程序号：UMSM12016S.01

课程编码：UMSM12016S

课程简介：本课程的主要目标是向具有数学和物理背景的学生介绍结构拓扑优化。本课程将从结构优化的形式化描述开始包括力学行为的理论基础，并介绍如何在MATLAB（2D和3D）中实现拓扑优化设计。内容包括四部分：1、体素有限元法（Voxel Finite Element Method4课时+2学时实践）包括平衡方程弱形式的离散化、有限元插值、二维像素/三维体素有限元、全局系统：装配和分解-直接和迭代求解器、基本二维线弹性有限元分析的Matlab编程技术。2、优化问题陈述（4课时+2学时实践）包括SIMP参数化、优化问题公式：遵从性、柔顺机构建模、灵敏度分析。3、最小化优化算法（4课时+2学时实践）如最佳状态（OC）、移动渐近线法、双向进化结构优化以及处理的收敛手段：卷积滤波器。4、高性能计算（4课时+2学时实践）将详细讲解降阶建模、本征正交分解法、非侵入式缩减法、Galerkin投影：超缩减积分法。

主讲教师：Piotr Breitkopf教授，法国贡比涅技术大学（UTC）多学科设计优化团队的负责人、Roberval国家重点实验室副主任、法国CNRS高级工程师、西工大“111引智”专家、我校中法虚拟设计与制造技术联合实验室外方负责人，同时他还是很多编辑委员会、科学委员会和科学协会任职。研究领域包括：计算力学、降阶建模、设计优化和高性能计算。是Labex MS2T指导委员会成员，2014年被提名为北大外国人才引进与先进结构与材料力学行为学术交流中心海外专家。曾撰写学术专著3部，发表同行评议的国际知名期刊SCI论文200多篇。

时间安排：8月17、19、21、24、26、28日，14:30-18:30，共计24学时。

五、课程名称：Distribution of primes/素数分布（1学分）

课程序号：U11L12009S.01

课程编码：U11L12009S

课程简介：数论是数学的⼀个重要分⽀，有着丰富的理论与⼴泛的应⽤。素数是⾃然数乘性的基本元，因⽽它们的分布成为数论研究的核⼼之⼀。素数个体的随机性及整体的规则性，使得它们的分布游离在混沌与有序之间，呈现出⼀幅绚丽多彩的画⾯。课程将采取基础课与公众报告相结合的形式。基础课12学时，着重介绍如何仅⽤初等的实分析⽅法来研究⾃然数的乘性，其最终⽬的是讲解Daboussi的素数定理的初等证明。主要内容包括：素数、算术函数、Chebyshev估计、Mertens定理、Selberg基本公式、Landau定理、素数定理的初等证明、公众报告《与素数共舞》4学时。将围绕着关于素数分布的四⼤猜想：哥德巴赫猜想、孪⽣素数猜想、勒让德猜想、欧拉猜想。通过详细地介绍相关的历史与现状，来理解其中深刻的思想内含和丰富的⽅法技巧。让我们与素数共舞，踏着素数的混沌有序步伐，⽤⼼领略素数理论的发展进程，尽情品味其中的悠美旋律。我们希望学⽣通过该课程的学习，提⾼对数论的兴趣，为今后更进⼀步的学习和研究打下⼀个良好的基础。

主讲教师：吴杰，法国国家科研中心特级研究员，博士生导师。1990年在法国南巴黎大学获得博士学位，同年进入法国国家科研中心工作。现主要从事解析数论、指数和、模形式与L-函数等多个领域作出了众多基础性的共线，其中关于孪生素数个数的定量估计仍为目前国际上的最佳记录。在Proc. London Math. Soc., Compositio Math., J. reine angew. Math., IMRN, Trans. Amer. Math. Soc.等国际一流期刊上发表论文100余篇。十余年来在国内多地访问讲学，为中国数论的发展做出了重要贡献。

时间安排：7月13、15、17、19日，15:00-17:00，19:00-21:00,共计16学时。

六、课程名称：Topology Optimization with Non-linearities /非线性拓扑优化（1.5学分）

课程序号：U11M12013S.01

课程编码：U11M12013S

课程简介：本课程的主要目标是向具有数学和物理背景的学生介绍结构拓扑优化-线性以及材料和/或几何非线性。本课程将从非线性连续介质力学的形式化描述开始，其中将讨论材料行为的理论方面，如塑性和大应变。此外，还将有使用MATLAB（2D和3D）进行有限元分析的专题模块。

教学大纲包括如下7个部分的内容：

1、非线性连续介质力学（4课时）

主要内容包括张量代数与微积分、拉格朗日法与欧拉法、变形（应变）运动学、压力测量、连续介质热力学与本构模型、非线性弹性、三维小应变与有限应变塑性。

2、有限元（5课时）

主要内容包括基本有限元法与离散化、基于Matlab（体素网格）的二维线弹性有限元分析。

3、结构优化（1课时）

4、用88行Matlab代码进行二维拓扑优化（4课时）

5、用肖布列特科普夫·拉格哈万的Matlab程序进行大规模拓扑优化（4课时）

6、考虑材料非线性的拓扑优化（4课时）

主要内容包括大变形弹性、小应变塑性、有限应变塑性。

7、用Xia&Breitkopf的Matlab程序进行多尺度拓扑优化（2课时）

主讲教师：Balaji Raghavan（男，副教授），2004年获美国宾夕法尼州立大学硕士学位，2012年获法国贡比涅技术大学博士学位，博士论文曾荣获法国计算结构力学协会（CSMA）年度最佳博士论文奖。2013年至今，法国雷恩国家科学与工程研究所土木与机械工程系终身教授。主要从事多物理场的材料性能的多尺度建模和数值模拟研究。目前与波兰的NCBC大学和法国的UTC大学以及英国伦敦玛丽女王大学都有相关的合作研究，已在该领域多个顶级期刊发表学术论文五十多篇，并担任多个知名国际期刊审稿人、编委。

时间安排：7月15、16、17、20、21、22日，8:30-12:30，共计24学时。

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授课方式：全英文+线上授课

选课方式：

本科生：可在教务系统中选课，结业后计入选修课学分

研究生：填写附件中相应课程的报名表发送至邮箱zhaoqian@nwpu.edu.cn，主题一定备注选课名称+姓名

注意：选课时间为7月3日13：00—7月12日17：00，选课后可退课，不允许期中退课。

选课负责人：赵老师  029-88431658

选课成功后的同学请入相应微信和qq群：