应用数学平民^™

挂接车“起落架”、丽贝卡·怀特、何塞·雷戈萨、兰迪·埃尔南德斯、布兰登·莱昂

机械工程

本报告旨在让我们的赞助商审查我们的挂接车起落架原型的设计过程。在本报告的设计概述部分中，我们讨论了我们对现有挂接车原型的车轮机构进行的主要设计修改，包括添加ACME螺钉和折叠支架。这使我们的赞助商能够看到对过去原型的预期改进，并了解我们项目的主要目标。然后，在实施部分，我们涵盖了整个制造过程，以使我们的赞助商了解必须采取的制造步骤…

用于空间预测的局部变化地质统计机器学习、Francky Fouedjio、Emet Arya

2022年至2026年的研究成果

处理响应变量的空间自相关的机器学习方法在空间预测方面引起了极大的关注。尽管如此，在这些方法下，假设响应变量和解释变量之间的关系在整个研究区域内是一致的。这种被称为空间平稳性的假设在现实世界中由于受环境因素的影响而非常令人怀疑。因此，允许目标变量和预测变量之间的关系在研究区域内发生空间变化更为合理。然而，现有的机器学习技术解释了因变量之间的空间变化关系…

基于核主成分分析的神经网络结构优化塞格·西姆考克斯

论文和学位论文

事实证明，神经网络是一种强大的工具，可以对应用程序中的广泛问题进行建模。然而，实现神经网络模型的挑战之一在于确定神经网络结构，即适当的隐藏层数量和每个隐藏层的神经元数量。有人建议，确定隐藏层数量的一种方法是使用每个主要成分所捕获的变异性信息。在这项研究中，我们扩展了这一思想，并提出了一种新的方法来确定所用多层感知器的神经网络结构…

超级传播者出现时风险承受能力的社会约束与个体差异的相互作用、Earl Carr、Matthew J.Young、Matthey J.Silk、Alexander J.Pritchard、Nina F.Fefferman

教师出版物和其他作品——生态学和进化生物学

个体宿主行为可以极大地影响感染在人群中的传播。个人在与他人社交和避免感染方面的价值观差异已被证明会在社交网络中产生突发的嗜同性现象，从而影响流行病的结果。我们基于这一认识，探索不符合其社会环境的个人如何在疫情期间促成感染传播。我们展示了不符合标准的个人，即使他们没有直接暴露过多的其他个人，也可以通过一个新兴的社会结构成为功能性的超级传播者，这个社会结构将他们定位为…

俄美战争期间移民动态的数据驱动数学建模与仿真、丹妮尔·西塔洛、阿隆索·奥格达·奥利瓦、帕德马纳班·塞沙伊耶

斯波拉：生物数学杂志

在这项工作中，我们使用一个常微分方程（ODE）控制系统来创建一个数学模型，以深入了解乌克兰人因战争而撤离的迁移动力学。对该模型系数的适当假设导致了众所周知的logistic增长。此外，我们还对这些常微分方程的平衡解进行了稳定性分析，并采用参数估计技术，通过最小二乘法和基于物理信息的神经网络方法，使用在线数据集识别系数。我们的调查结果表明，随着时间的推移，每天涌入波兰的乌克兰难民稳定在…

基于非定常雷诺平均Navier-Stokes模型的轴流喷水泵性能研究、斯蒂芬·E·门罗、王俊峰、梁春雷

东北复杂系统杂志

在本研究中，证明了非定常雷诺平均纳维-斯托克斯（URNS）模型适用于研究开放式船用螺旋桨和喷水泵的流动和性能。首先，通过研究反向旋转螺旋桨（CRP）的湍流，验证了URANS模型的准确性。具体而言，使用Miller（1976）的实验数据与URANS结果进行比较。随后，URANS被用于研究海军研究办公室（ONR）轴流喷水泵（AxWJ-2）的流量和性能。由于两种模拟都有大量的自由度，因此在80个核心上进行了并行计算。对于…

在量子计算机上求解分数阶微分方程：变分方法、方耀亮、大恩山哥、孔建峰、吴宗宪、邱俊勇、魏斌、李红英、杰恩·汤普森、达里奥·波莱蒂

计算机和信息系统研究收集学院

我们介绍了一种用于求解Caputo时间分数阶偏微分方程的高效变分混合量子经典算法。我们的方法采用了一个可迭代的成本函数，该函数包含了重叠历史状态的线性组合。与经典方法相比，该算法不仅在时间复杂度方面有效，而且具有更低的存储成本。我们的结果表明，解的保真度对分数指数不敏感，梯度评估成本随时间步长的增加而经济地增加。作为概念证明，我们将我们的算法应用于求解工程中常见的一系列分数阶偏微分方程…

行会内捕食模型中的竞争效应，尼古拉斯·埃霍夫

电子学位论文库

在生物世界中，不同物种之间存在许多相互作用。这些相互作用通常包括捕食者-食饵关系、物种之间的竞争和利益关系。当一个物种对另一物种捕食风险增加作出反应时，就会出现一种被称为恐惧效应的观察现象。恐惧反应导致受影响物种繁殖和觅食减少。在某些情况下，恐惧反应可能是有益的，而在其他情况下，它可能是有害的。在这篇论文中，我们考虑了一个四格食物链模型，其中存在一个顶级捕食者、一个中间捕食者和两种类型的被捕食者…

不同传染模式和密度依赖动力学的宿主-病原菌协同进化比塔·戈德西

电子学位论文库

病原体可以垂直传播（从父母传给后代），也可以水平传播。在这里，我模拟了病原体及其宿主的共同进化，以实现垂直和水平传播以及依赖密度的宿主种群增长。我的分析使用进化博弈论。我使用计算方法发现，增加垂直传播并不总是导致更多良性疾病结果。相反，它可以导致更高的致病死亡率。此外，当水平传播对病原体更有利时，更良性的结果更容易演变，并且随着水平传播变得更有利，整体毒力增加。结果还表明，垂直…

密切关系曲线，塞皮德·巴赫拉米

电子学位论文库

考虑$\mathbb｛C｝^2$中的复杂分析曲线$X$，以及X$中的特定点$p\。主要关注点是精确地在$p$点处对曲线$X$进行几何近似。类似地，在入门微积分中，学生们学习利用$f$在$x_*$处的导数计算函数$y=f（x）$在给定点$p=（x_*，f（x_**））$的图形切线。

为了便于分析，我们使用幂级数展开法假设曲线$X$的局部表示。此表示法将点$p$集中在\mathbb{C}^2$中的原点$（0,0）处。因此，我们的数学输入变成了泰勒级数：

\[ …

数学模型研究能量分配对鱼类成熟时年龄和体重的影响，张思怡

电子学位论文库

成熟时的年龄和体重是生物体生命周期中的关键特征，影响其生长、存活和繁殖。我们提出了一个区分成熟前和成熟后的双相能量分配模型，以研究成熟机制并估计成熟时的年龄和体重。该模型针对雌性湖白鱼进行了参数化(鲱形白鲑). 我们比较了模型中涉及的不同函数，估计了参数，并进行了敏感性分析。我们的结果表明：（i）成熟时的体重与分配给生长的能量比例呈正相关，通过数据拟合，该比例几乎是一个常数；（ii）年龄…

珠-弹簧断裂-改造网络的宏-微耦合模拟安德烈·梅德韦德

论文和学位论文

在这项工作中，我们研究了粘弹性流体中珠-弹簧聚合物溶液的动力学行为，这在材料科学、生物技术和制药等行业中是必不可少的。该研究利用GPU加速模拟和中尺度聚合物链动力学的详细建模，能够有效分析复杂的流体行为和聚合物链的微观动力学。此外，该研究还考察了聚合物链的断裂重整动力学，这对于理解剪切变稀和增稠等现象至关重要。这些发现具有广泛的应用，从改进喷墨打印和3D打印技术到开发新的药物输送系统和生物相容性材料。这项工作…

疫苗接种、有效监测和治疗对霍乱传播动力学的影响分析，Loyinmi Adedapo Chris，Ajala Adebisi Shukurat，Alani L.Ijaola

Al-Bahir工程与纯科学杂志

在这项研究中，我们提出了一个改进的SIR-SI模型，以研究霍乱传播的动力学和潜在控制，以一个配备了饱和因子的事件率来研究三项重要措施的联合影响，这三项措施包括有效监测、疫苗接种活动和对病例严重程度的适当治疗。我们建立了模型的定性分析来验证结果。此外，通过稳定性分析，发现再现次数（R0）小于单位（1）。此外，采用有限差分格式求解模型的微分方程。MATLAB软件用于…

患者成瘾过程的数学建模、分析和模拟阿丹·巴卡、迭戈·冈萨雷斯、阿隆索·奥格达、霍利·马托、帕德马纳班·塞沙伊耶

CODEE期刊

本文旨在开发一个数学模型，研究个体在排毒过程中成瘾的动力学。这项工作的动机有三方面。首先，新冠肺炎大流行后，药物过量和吸毒成瘾显著增加，吸毒成瘾可能被解释为一种传染病。其次，传染病的动力学可以通过微分方程描述的分区模型进行建模，因此可以利用现有的分析和数值方法将成瘾作为一种疾病进行建模。最后，这项工作有助于了解微分控制的数学模型如何…

微藻对废水的生物修复作用：一种绿色技术途径Mohamed Ahmed Reda Hamed博士、Marwa Abdelfattah Abdallah博士

工程研究杂志

本研究的重点是以微藻为基础，利用小球藻和黄体微球菌混合藻类培养物同时进行废水生物修复，以去除其组成污染物，令人惊叹的绿色技术保证了在减少危险固体污泥形成的同时获得效益。在分批培养中进行了为期10天的完全监测实验室实验程序，以研究各种主要混合比对达到废水浓度的影响以及不同的控制温度范围对微藻处理性能的影响。结果表明，废水浓度和温度处理条件对废水处理能力有显著影响…

释放屋顶可持续系统的潜力：理解障碍和促进者马哈茂德·德苏基（Mahmoud Desouki）、塔格里德·埃尔·哈达德（Taghered A.El-Haddad）

工程研究杂志

城市化正在减少包括埃及在内的全球老城的绿色空间，对空气质量、气候和心理健康产生不利影响。屋顶有可能提供可行的替代方案，提供多种好处。他们可以拥有可持续的系统，并促进社会活动。尽管有这些优势，但在埃及城市坦塔（Tanta）这样的城市中，它们的使用仍然有限。坦塔是世界上人口最稠密的城市之一，人均绿地面积不断缩小。大多数屋顶经常用作垃圾和未使用物品的倾倒场。本研究旨在探讨这种利用不足的原因，以找到鼓励使用…

公共公园行人环境可持续性指标和证据（制定指南评估模型的方法），纳什瓦·尤西夫

工程研究杂志

يتناول البحث أحد المجالات التي فرضت تواجدها في الأونة الأخيرة علي الساحة العلمية والبحثية التي تتعلق بالعلاقة التبادلية التأثير بين الإنسان والفراغ العمراني حيث يتنامي الإهتمام بالخصائص الإنسانيه و مدي توافقها مع هذا الفراغ العمراني.

وتعد مسارات المشاة من أهم الحيزات العمرانية التى تشكل النسيج العمراني وأحد أهم وسائل التواصل الإجتماعي والثقافي والوظيفي نظرآ لإرتباطها بالغالبية العظمي من أفراد المجتمع، ومساعدتها على جذب العديـد من الأنشطة داخل الحدائق العامة. مما يشير إلي ضرورة الإهتمام بتحسين بيئة حركة المشاه كمدخل للتواصل والإستدامة.

ومن هنا تتمثل مشكلة البحث في نقص الدراسات حول تقييم العلاقة بين معايير الاستدامة التصميمية والنظم البيئية لمسارات المشاة …

利用开放式动态交互网络（Odin）应用程序评估戒酒患者30天内Rema数据的可行性、丹尼斯·麦克查格、比拉尔·汗、杰西娅·菲尔普斯、帕特里克·杜里耶、金伯利·泰勒、亚瑟·安德鲁斯、埃利·雷兹尼塞克、露西·纳珀、穆罕默德·萨阿德、宣维·李

心理学系：教员出版物

每年约有400万酒精使用障碍患者接受治疗，频繁的复发为恢复和使用提供了一扇快速旋转的大门。本文提供了一项前瞻性微观纵向研究（30天）的初步数据，该研究考察了短期住院药物使用治疗的酒精使用障碍患者复发风险过程的共同演变。当前数据的主要目的是评估使用开放动态交互网络（ODIN）响应性生态瞬时评估（rEMA）的可行性。rEMA收集了关于情感、冲动、清醒支持参与和使用的每日评估。ODIN应用程序管理了12个问题…

通过冷却水热流在碳酸盐岩中的下第三纪成藏作用：以色列贝雷尼克山洞穴案例罗伊·罗德德、波阿斯·兰福德、艾纳特·阿哈罗诺夫、彼得·斯齐姆扎克、米卡·乌尔曼、谢梅斯·亚兰、波阿斯·阿扎尔、阿莫斯·弗鲁姆金

国际精神病学杂志

以色列基纳雷特湖附近的Berenike地下洞穴系统为研究最近提出的密闭冷却流（CCF）洞穴成因模型提供了一个有价值的案例研究。实地调查和洞穴调查以及现有研究用于提供彻底的分析。共因失效模型依赖于一个简单的热-水-化学场景，涉及排放到封闭层的富CO2热液流体的上升。由于温度和碳酸盐溶解度（逆溶解度）之间的反向关系，这些富含CO2的流体冷却后会变成侵蚀性溶液。以往对CCF模型的地球化学和数值分析预测了局部和持续的溶蚀和成岩作用…

弱解与Navier-Stokes方程，雅利安语Prabhudesai

数学科学本科生荣誉论文

在本文中，我将讨论一个具有间断解的偏微分方程。这个例子激发了对分布理论的需求，它将解释不连续函数是PDE的“解”意味着什么。然后我将给出分布的详细基础，包括分布导数的定义。然后我将介绍纳维-斯托克斯方程并给出其背景。接下来，我将解释有关Navier-Stokes方程全局正则性的千年问题，并分享关于弱解的数学结果。最后，我要复习一下…