第一章計(jì)算機(jī)模擬的興起與非線性分析的挑戰(zhàn)第二章洛倫茲吸引子的數(shù)值模擬突破第三章金融市場非線性波動(dòng)的模擬研究第四章計(jì)算機(jī)模擬在材料科學(xué)中的非線性響應(yīng)第五章計(jì)算機(jī)模擬在氣候系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用第六章計(jì)算機(jī)模擬的非線性分析未來展望01第一章計(jì)算機(jī)模擬的興起與非線性分析的挑戰(zhàn)第1頁引言：非線性系統(tǒng)的復(fù)雜性技術(shù)發(fā)展趨勢計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的最新進(jìn)展與未來方向跨學(xué)科合作的重要性非線性分析需要物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科合作本章總結(jié)非線性分析中的計(jì)算機(jī)模擬的必要性與挑戰(zhàn)本章核心概念非線性系統(tǒng)的復(fù)雜性、傳統(tǒng)方法的局限性、計(jì)算機(jī)模擬的優(yōu)勢數(shù)據(jù)量與計(jì)算資源的挑戰(zhàn)非線性模擬對(duì)數(shù)據(jù)量和計(jì)算資源的需求分析研究動(dòng)機(jī)與目標(biāo)計(jì)算機(jī)模擬在非線性分析中的研究動(dòng)機(jī)與目標(biāo)設(shè)定第2頁非線性分析的傳統(tǒng)方法局限傳統(tǒng)方法的改進(jìn)方向傳統(tǒng)方法的改進(jìn)方向與可能的突破點(diǎn)本章總結(jié)傳統(tǒng)方法在非線性系統(tǒng)分析中的不足與改進(jìn)方向本章核心概念線性回歸、傅里葉分析、實(shí)驗(yàn)測量、解析求解、數(shù)值方法解析求解的復(fù)雜性解析求解非線性微分方程的復(fù)雜度分析數(shù)值方法的不足數(shù)值方法在處理非線性系統(tǒng)時(shí)的不足之處傳統(tǒng)方法的應(yīng)用場景傳統(tǒng)方法在特定場景下的應(yīng)用與局限性第3頁計(jì)算機(jī)模擬的核心方法數(shù)值模擬技術(shù)的最新進(jìn)展與未來方向計(jì)算機(jī)模擬在非線性分析中的核心方法與優(yōu)勢有限元法、蒙特卡洛方法、Agent-BasedModeling不同數(shù)值模擬框架的優(yōu)缺點(diǎn)與適用場景技術(shù)發(fā)展趨勢本章總結(jié)本章核心概念數(shù)值模擬框架的比較第4頁非線性分析的未來趨勢人工智能與模擬的結(jié)合人工智能在非線性分析中的應(yīng)用與優(yōu)勢強(qiáng)化學(xué)習(xí)的應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)在非線性控制策略優(yōu)化中的應(yīng)用生成模型的應(yīng)用生成模型在非線性數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用與優(yōu)勢跨學(xué)科合作的需求非線性分析需要多學(xué)科合作的重要性本章總結(jié)非線性分析的未來趨勢與發(fā)展方向本章核心概念人工智能、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、生成模型、跨學(xué)科合作02第二章洛倫茲吸引子的數(shù)值模擬突破第5頁第1頁洛倫茲吸引子的發(fā)現(xiàn)與挑戰(zhàn)洛倫茲吸引子的發(fā)現(xiàn)與挑戰(zhàn)洛倫茲吸引子、非線性動(dòng)力學(xué)、混沌現(xiàn)象、蝴蝶效應(yīng)混沌現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程與科學(xué)意義蝴蝶效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程與科學(xué)意義本章總結(jié)本章核心概念混沌現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)蝴蝶效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬在洛倫茲吸引子研究中的突破計(jì)算機(jī)模擬的突破第6頁第2頁洛倫茲吸引子的數(shù)值求解方法龍格-庫塔法在洛倫茲吸引子數(shù)值求解中的應(yīng)用隱式積分器在洛倫茲吸引子數(shù)值求解中的應(yīng)用不同時(shí)間積分技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用場景洛倫茲吸引子的數(shù)值求解方法龍格-庫塔法（RK4）隱式積分器時(shí)間積分技術(shù)的比較本章總結(jié)龍格-庫塔法、隱式積分器、時(shí)間積分技術(shù)本章核心概念第7頁第3頁洛倫茲吸引子的應(yīng)用案例洛倫茲吸引子在氣象預(yù)測中的應(yīng)用案例洛倫茲吸引子在生物系統(tǒng)中的應(yīng)用案例洛倫茲吸引子在工程控制中的應(yīng)用案例洛倫茲吸引子的應(yīng)用案例氣象預(yù)測生物系統(tǒng)工程控制本章總結(jié)氣象預(yù)測、生物系統(tǒng)、工程控制本章核心概念第8頁第4頁洛倫茲吸引子的計(jì)算資源需求GPU加速在洛倫茲吸引子模擬中的應(yīng)用分布式計(jì)算在洛倫茲吸引子模擬中的應(yīng)用洛倫茲吸引子模擬的計(jì)算資源需求未來趨勢洛倫茲吸引子的計(jì)算資源需求GPU加速分布式計(jì)算計(jì)算資源需求的未來趨勢本章總結(jié)GPU加速、分布式計(jì)算、計(jì)算資源需求本章核心概念03第三章金融市場非線性波動(dòng)的模擬研究第9頁第1頁金融市場波動(dòng)的非線性特性金融市場波動(dòng)的非線性特性金融市場波動(dòng)的非線性特性及其對(duì)傳統(tǒng)模型的挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)場景金融市場波動(dòng)數(shù)據(jù)的分析場景與案例傳統(tǒng)模型的局限性傳統(tǒng)模型在金融市場波動(dòng)分析中的局限性研究動(dòng)機(jī)金融市場非線性波動(dòng)模擬的研究動(dòng)機(jī)與目標(biāo)本章總結(jié)金融市場波動(dòng)的非線性特性本章核心概念金融市場波動(dòng)、非線性特性、傳統(tǒng)模型第10頁第2頁金融市場模擬的核心模型隨機(jī)微分方程在金融市場模擬中的應(yīng)用跳躍-擴(kuò)散模型在金融市場模擬中的應(yīng)用Heston模型在金融市場模擬中的應(yīng)用金融市場模擬的核心模型隨機(jī)微分方程（SDE）跳躍-擴(kuò)散模型Heston模型本章總結(jié)隨機(jī)微分方程、跳躍-擴(kuò)散模型、Heston模型本章核心概念第11頁第3頁金融市場模擬在風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)用金融市場模擬在壓力測試中的應(yīng)用金融市場模擬在高頻交易策略中的應(yīng)用金融市場模擬在監(jiān)管合規(guī)中的應(yīng)用金融市場模擬在風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)用壓力測試高頻交易策略監(jiān)管合規(guī)本章總結(jié)壓力測試、高頻交易策略、監(jiān)管合規(guī)本章核心概念第12頁第4頁金融市場模擬的倫理與挑戰(zhàn)金融市場模擬中的數(shù)據(jù)隱私問題金融市場模擬中的模型可解釋性問題金融市場模擬中的計(jì)算倫理問題金融市場模擬的倫理與挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)隱私問題模型可解釋性計(jì)算倫理本章總結(jié)數(shù)據(jù)隱私、模型可解釋性、計(jì)算倫理本章核心概念04第四章計(jì)算機(jī)模擬在材料科學(xué)中的非線性響應(yīng)第13頁第1頁材料非線性響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)困境材料非線性響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)困境材料非線性響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)困境及其對(duì)傳統(tǒng)模型的挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)場景材料非線性響應(yīng)數(shù)據(jù)的分析場景與案例實(shí)驗(yàn)局限材料非線性響應(yīng)實(shí)驗(yàn)的局限性研究動(dòng)機(jī)材料非線性響應(yīng)模擬的研究動(dòng)機(jī)與目標(biāo)本章總結(jié)材料非線性響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)困境本章核心概念材料非線性響應(yīng)、實(shí)驗(yàn)困境、傳統(tǒng)模型第14頁第2頁材料非線性響應(yīng)的模擬方法分子動(dòng)力學(xué)在材料非線性響應(yīng)模擬中的應(yīng)用Tersoff勢在材料非線性響應(yīng)模擬中的應(yīng)用非平衡分子動(dòng)力學(xué)在材料非線性響應(yīng)模擬中的應(yīng)用材料非線性響應(yīng)的模擬方法分子動(dòng)力學(xué)（MD）Tersoff勢非平衡MD本章總結(jié)分子動(dòng)力學(xué)、Tersoff勢、非平衡MD本章核心概念第15頁第3頁材料模擬在工程應(yīng)用中的突破材料模擬在航空航天材料中的應(yīng)用突破材料模擬在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用突破材料模擬在極端環(huán)境材料中的應(yīng)用突破材料模擬在工程應(yīng)用中的突破航空航天材料生物醫(yī)學(xué)材料極端環(huán)境材料本章總結(jié)航空航天材料、生物醫(yī)學(xué)材料、極端環(huán)境材料本章核心概念第16頁第4頁材料模擬的計(jì)算瓶頸與前沿方向材料模擬的計(jì)算瓶頸分析材料模擬的技術(shù)發(fā)展趨勢材料模擬的計(jì)算瓶頸與前沿方向計(jì)算瓶頸、技術(shù)發(fā)展趨勢計(jì)算瓶頸技術(shù)發(fā)展趨勢本章總結(jié)本章核心概念05第五章計(jì)算機(jī)模擬在氣候系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用第17頁第1頁氣候系統(tǒng)非線性的觀測證據(jù)氣候系統(tǒng)非線性的觀測證據(jù)氣候系統(tǒng)非線性的觀測證據(jù)及其對(duì)傳統(tǒng)模型的挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)場景氣候系統(tǒng)非線性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)場景與案例極端事件氣候系統(tǒng)非線性響應(yīng)的極端事件分析研究動(dòng)機(jī)氣候系統(tǒng)非線性響應(yīng)模擬的研究動(dòng)機(jī)與目標(biāo)本章總結(jié)氣候系統(tǒng)非線性的觀測證據(jù)本章核心概念氣候系統(tǒng)非線性、觀測證據(jù)、傳統(tǒng)模型第18頁第2頁氣候系統(tǒng)非線性模擬的核心方法地球系統(tǒng)模型在氣候系統(tǒng)非線性模擬中的應(yīng)用區(qū)域氣候模型在氣候系統(tǒng)非線性模擬中的應(yīng)用降尺度模擬在氣候系統(tǒng)非線性模擬中的應(yīng)用氣候系統(tǒng)非線性模擬的核心方法地球系統(tǒng)模型（ESM）區(qū)域氣候模型（RCM）降尺度模擬本章總結(jié)地球系統(tǒng)模型、區(qū)域氣候模型、降尺度模擬本章核心概念第19頁第3頁氣候模擬在預(yù)測與政策中的應(yīng)用氣候模擬在季節(jié)預(yù)測中的應(yīng)用氣候模擬在政策支持中的應(yīng)用氣候模擬在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用氣候模擬在預(yù)測與政策中的應(yīng)用季節(jié)預(yù)測政策支持風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估本章總結(jié)季節(jié)預(yù)測、政策支持、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估本章核心概念第20頁第4頁氣候模擬的挑戰(zhàn)與未來方向氣候模擬的計(jì)算瓶頸分析氣候模擬的技術(shù)發(fā)展趨勢氣候模擬的挑戰(zhàn)與未來方向計(jì)算瓶頸、技術(shù)發(fā)展趨勢計(jì)算瓶頸技術(shù)發(fā)展趨勢本章總結(jié)本章核心概念06第六章計(jì)算機(jī)模擬的非線性分析未來展望第21頁第1頁非線性分析的AI融合趨勢數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模擬在非線性分析中的應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)在非線性分析中的應(yīng)用跨模態(tài)學(xué)習(xí)在非線性分析中的應(yīng)用非線性分析的AI融合趨勢數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模擬強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用跨模態(tài)學(xué)習(xí)本章總結(jié)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模擬、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、跨模態(tài)學(xué)習(xí)本章核心概念第22頁第2頁新型計(jì)算架構(gòu)的機(jī)遇量子計(jì)算在非線性分析中的應(yīng)用進(jìn)展神經(jīng)形態(tài)計(jì)算在非線性分析中的應(yīng)用邊緣計(jì)算在非線性分析中的需求新型計(jì)算架構(gòu)的機(jī)遇量子計(jì)算進(jìn)展神經(jīng)形態(tài)計(jì)算邊緣計(jì)算需求本章總結(jié)量子計(jì)算、神經(jīng)形態(tài)計(jì)算、邊緣計(jì)算本章核心概念第23頁第3頁非線性分析的跨學(xué)科融合挑戰(zhàn)非線性分析中的學(xué)科壁壘問題非線性分析中的倫理挑戰(zhàn)非線性分析中的人才培養(yǎng)需求非線性分析的跨學(xué)科融合挑戰(zhàn)學(xué)科壁壘倫理挑戰(zhàn)人才培養(yǎng)本章總結(jié)學(xué)科壁壘、倫理挑戰(zhàn)、人才培養(yǎng)本章核心概念第24頁第4頁非線性分析的全球協(xié)作方向非線性分析中的國際合作項(xiàng)目非線