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Applications of Large Multimodal Models(LMMs)in STEM Education:From Visual Explanations to Virtual Experiments
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作者 Changkui LI 《Artificial Intelligence Education Studies》 2025年第2期1-18,共18页
Generative Artificial Intelligence(GAI)refers to a class of AI systems capable of creating novel,coherent,and contextually relevant content—such as text,images,audio,and video—based on patterns learned from extensiv... Generative Artificial Intelligence(GAI)refers to a class of AI systems capable of creating novel,coherent,and contextually relevant content—such as text,images,audio,and video—based on patterns learned from extensive training datasets.The public release and rapid refinement of large language models(LLMs)like ChatGPT have accelerated the adoption of GAI across various medical specialties,offering new tools for education,clinical simulation,and research.Dermatology training,which heavily relies on visual pattern recognition and requires extensive exposure to diverse morphological presentations,faces persistent challenges such as uneven distribu-tion of educational resources,limited patient exposure for rare conditions,and variability in teaching quality.Exploring the integration of GAI into pedagogical frameworks offers innovative approaches to address these challenges,potentially enhancing the quality,standardization,scalability,and accessibility of dermatology ed-ucation.This comprehensive review examines the core concepts and technical foundations of GAI,highlights its specific applications within dermatology teaching and learning—including simulated case generation,per-sonalized learning pathways,and academic support—and discusses the current limitations,practical challenges,and ethical considerations surrounding its use.The aim is to provide a balanced perspective on the significant potential of GAI for transforming dermatology education and to offer evidence-based insights to guide future exploration,implementation,and policy development. 展开更多
关键词 Large Multimodal Models(lmms) STEM Education Visual Explanations Virtual Laboratories/Virtual Experiments Critical AI Literacy
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语义微调和跨模态检索增强的中文医学报告生成 被引量:1
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作者 李恒泰 刘慧 +3 位作者 陈公冠 闫子申 盛玉瑞 张彩明 《中国图象图形学报》 北大核心 2025年第5期1286-1302,共17页
目的医学报告生成旨在根据医学影像生成准确的诊断结果,以减轻医生负担、提高临床工作效率。然而,中文医学报告生成在准确理解医学影像及规范描述医学报告方面仍存在局限,并存在幻觉问题。为应对上述挑战,提出一种基于语义微调和跨模态... 目的医学报告生成旨在根据医学影像生成准确的诊断结果,以减轻医生负担、提高临床工作效率。然而,中文医学报告生成在准确理解医学影像及规范描述医学报告方面仍存在局限,并存在幻觉问题。为应对上述挑战,提出一种基于语义微调和跨模态检索增强的中文医学报告生成模型FRCM。方法基于多模态大模型LLaVA,对其视觉编码器和大语言模型进行领域适配与微调,并提出一种通用数据与垂域数据协同训练策略:利用通用数据提高模型对复杂指令的理解能力,利用垂域数据使模型具备医学图像—文本对齐能力及专业的中文医学报告生成能力。在推理阶段,提出一种新的跨模态检索增强策略,利用引导知识有效缓解模型的幻觉问题,进一步提高模型生成医学报告的准确性和鲁棒性。结果在中文数据集MIMIC-CXR上,与XrayGLM和XrayPULSE模型相比,FRCM在双语评估替代指标BLEU-n的BLEU-1、BLEU-2、BLEU-3、BLEU-4、基于最长公共子序列的召回率指标ROUGE-L、显式顺序翻译评价指标METEOR和基于共识的图像描述评估指标CIDEr这7个指标上分别提升了10.4%、10.1%、9.7%、9.1%、6.6%、9.4%和38.4%。与LLaVA和Qwen-VL上微调过的模型相比,FRCM在BLEU-1、BLEU-2、BLEU-3、BLEU-4和CIDEr这5个指标上的得分分别提升了4.1%、3.1%、3.3%、3.6%和25.1%。消融实验结果表明,FRCM使用的训练方法和关键组件能够有效提升模型的性能。实验通过3个案例分析,进一步证明FRCM生成的中文医学报告在准确性和信息丰富度上优于对比模型。结论本文通过设计多模态大模型训练与推理策略,综合了语义微调和检索增强的优点,生成了更加详细且准确的中文医学报告。 展开更多
关键词 中文医学报告生成 多模态大模型(LMM) 检索增强 语义微调 知识引导
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视觉模型及多模态大模型推进图像复原增强研究进展 被引量:3
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作者 韦炎炎 毛天一 +4 位作者 李柏昂 王飞 李锋 张召 赵洋 《中国图象图形学报》 北大核心 2025年第5期1197-1219,共23页
图像在拍摄、传输和存储过程中常会出现退化情况,影响视觉感知和信息理解。图像复原增强旨在将降质图像恢复为干净图像,以提升视觉感知体验,并提高如语义分割和目标检测等计算机视觉任务的精度,在自动驾驶和智能医疗等数据敏感的应用场... 图像在拍摄、传输和存储过程中常会出现退化情况,影响视觉感知和信息理解。图像复原增强旨在将降质图像恢复为干净图像,以提升视觉感知体验,并提高如语义分割和目标检测等计算机视觉任务的精度,在自动驾驶和智能医疗等数据敏感的应用场景有重要作用。视觉及多模态大模型在多个领域取得重要进展,并在图像复原增强任务中展现出巨大潜力。对此,本文系统总结并分析近年国内外图像复原增强领域应用视觉(大)模型和多模态大模型的重要研究进展。1)总结介绍基于ViT(vision Transformer)的图像复原增强方法,探讨ViT在处理图像退化和增强方面具有的长距离依赖潜力;2)阐述基于扩散模型的图像复原增强方法,讨论其在处理复杂图像退化和恢复细节方面的优势;3)分析X-anything模型在图像复原增强任务上的潜力,尤其是SAM(segment anything model)等视觉大模型在退化样本上提供的鲁棒零样本预测先验信息能力;4)介绍多模态大模型,如CLIP(contrastive language image pre-training)和GPT-4V在图像复原增强任务中的应用,展示这些预训练模型在图像复原过程中所提供的语义信息指导能力;5)分析当前图像复原增强技术面临的挑战,如数据获取困难、计算资源需求高和模型稳定性不足等,同时展望图像复原增强技术的发展方向,为未来的研究和应用提供新的思路和参考。 展开更多
关键词 图像复原增强 视觉大模型 多模态大模型(LMM) 视觉Transformer(ViT) 扩散模型 X-anything 计算机视觉
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华南沿海卵叶喜盐草生物量差异及其关键影响因素
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作者 刘飞武 戴洪涛 +4 位作者 郭宇明 盘远方 吴礼广 黄亮亮 邱广龙 《广西植物》 北大核心 2025年第9期1578-1591,共14页
为探究卵叶喜盐草(Halophila ovalis)生物量的变化及其与环境因子的关系,该研究基于1990—2025年华南沿海文献数据,系统分析了卵叶喜盐草生物量对多种环境因子的响应关系,并采用结构方程模型与线性混合效应模型,解析水温、盐度、营养盐... 为探究卵叶喜盐草(Halophila ovalis)生物量的变化及其与环境因子的关系,该研究基于1990—2025年华南沿海文献数据,系统分析了卵叶喜盐草生物量对多种环境因子的响应关系,并采用结构方程模型与线性混合效应模型,解析水温、盐度、营养盐、悬浮物及pH等因子对生物量的直接与间接影响。结果表明:(1)水体悬浮物在整体上对卵叶喜盐草生物量积累具有显著负作用,是华南沿海地区普遍存在的限制因子。(2)水温、盐度及营养盐[溶解无机氮(DIN)与水体活性磷酸盐(PO_(4)^(3-))]是导致生物量差异的关键环境因子。(3)氮磷营养盐,尤其是铵态氮(NH_(4)^(+)-N),对各省(区)卵叶喜盐草生物量的积累均构成重要制约作用,但主导因子在区域间存在差异。该研究强调,未来需关注多尺度环境因子交互效应,并制定基于环境阈值管理的区域适应性保护策略。该研究结果为卵叶喜盐草海草床的保护与修复提供了科学依据。 展开更多
关键词 线性混合效应模型(LMM) 结构方程模型(SEM) 卵叶喜盐草 生物量 环境因子
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钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥地震响应影响分析 被引量:5
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作者 王海良 王世广 +1 位作者 刘中宪 黄磊 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期199-210,共12页
为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,... 为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,并通过多点激励(改进LMM法)方式进行地震动输入,研究行波效应、局部场地效应对其地震响应影响,并和一致激励进行比较,结果表明:该类桥梁低墩较高墩对地震动更敏感,且在墩高突变区域最为明显;较一致激励和高墩和对应梁跨,行波效应增大其墩底轴力、跨中下弦杆和斜腹杆轴力,但减小其它量测值;低墩和对应梁跨,行波效应减小其墩底弯矩、墩顶位移和跨中位移;较一致激励和行波效应,局部场地效应显著增大了大多桥墩和梁跨的位移和内力,且对墩高突变处低墩、梁跨的放大作用最为明显,因此对于河谷场地中"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"抗震设计,特别是墩高突变区的低墩和梁跨,必须重点考虑局部场地效应的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥 改进LMM法 FEM-IBIEM耦合法 河谷场地效应 行波效应
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影像局部直方图匹配滤波技术用于遥感影像数据融合 被引量:35
6
作者 李军 周月琴 李德仁 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期226-232,共7页
本文提出了一种基于局部直方图匹配滤波技术的影像融合新方法。该方法分析了局部影像统计特性,应用均值或均值—方差匹配正态函数,对要融合的两幅影像局部直方图进行匹配。文中给出了 3 种不同的融合算法(高通滤波法,局部均值匹配... 本文提出了一种基于局部直方图匹配滤波技术的影像融合新方法。该方法分析了局部影像统计特性,应用均值或均值—方差匹配正态函数,对要融合的两幅影像局部直方图进行匹配。文中给出了 3 种不同的融合算法(高通滤波法,局部均值匹配法和局部均值与方差匹配法)用于 S P O T 全色影像和 T M 多光谱影像融合的结果,并进行了比较。质量评价结果证明了提出的方法在提高了原 T M 多光谱影像空间分辨率的同时,较好地保留了多光谱影像频道的光谱信息。 展开更多
关键词 局部直方图 LMM滤波法 偏差指数 影像融合 遥感
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内向量不同选取下LMM的代数稳定性
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作者 赵双锁 丛玉豪 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期169-171,共3页
在内向量 Y^(n)的不同选取下,定义了不同的 GLM。自然要问:在内向量不同选取下,同一LMM 的代数稳定性是否都相同?是否存在这样的 LMM,它在任何合理的内向量选取下,都是代数稳定的?本文结果表明,对前者的回答应予否定;对后者,至少对 k=1,
关键词 常微分方程组 初值问题 内向量 LMM
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适用于IEEE802.16e标准的LDPC分层修正最小和译码算法 被引量:1
8
作者 陈志 白晋超 《信息通信》 2018年第2期11-12,共2页
文章分析了BP、MS算法的译码性能,提出一种基于分层译码设计的LDPC译码(LMMS)算法,不仅提高了译码性能,还大大加快了译码器的收敛速度,并且在FPGA上实现了该译码器。
关键词 IEEE802.16E标准 LDPC译码算法 lmms 分层结构
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利率挂钩产品定价研究——以区间累积型产品为例
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作者 吕彦昭 伍晓静 原艺 《财会通讯(中)》 北大核心 2017年第5期3-7,共5页
利率挂钩产品是市场上重要的结构性金融产品,其公平定价是买卖双方关注的重点。本文通过构建利率挂钩产品定价的一般模式,从而为此类产品进行公平定价。该产品定价的一般模式包括利率期限结构的确定、产品现金流的分解与确定、产品的定... 利率挂钩产品是市场上重要的结构性金融产品,其公平定价是买卖双方关注的重点。本文通过构建利率挂钩产品定价的一般模式,从而为此类产品进行公平定价。该产品定价的一般模式包括利率期限结构的确定、产品现金流的分解与确定、产品的定价、产品价格的敏感性分析等,使用LMM市场利率模型和蒙特卡罗模拟估计贴现率和挂钩利率的期限结构,从而确定产品未来现金流,将产品现金流贴现就得出产品的理论价格。选取区间累积型利率挂钩产品作为样本进行定价。结果显示:该产品为折价发行,值得投资者投资;敏感性分析结果显示,价格与产品期限的变动正相关,价格与贴现率及其波动率的变动负相关。 展开更多
关键词 利率挂钩产品 公平定价 LMM模型 敏感性分析
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行波激励对非对称矮塔斜拉桥抗震性能的影响 被引量:15
10
作者 潘思璇 唐冕 宋旭明 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1862-1872,共11页
为研究非对称结构矮塔斜拉桥的抗震性能,基于实际工程案例,采用Midas Civil软件建立非对称矮塔斜拉桥有限元模型,并根据大质量法理论模拟行波激励,分析地震动的内力与位移响应,结合能量法计算滞回耗能和损伤系数,研究行波效应对近波源... 为研究非对称结构矮塔斜拉桥的抗震性能,基于实际工程案例,采用Midas Civil软件建立非对称矮塔斜拉桥有限元模型,并根据大质量法理论模拟行波激励,分析地震动的内力与位移响应,结合能量法计算滞回耗能和损伤系数,研究行波效应对近波源桥塔及延性抗震的影响。研究结果表明:非对称矮塔斜拉桥在不同向地震作用下中墩内力响应最为显著;行波效应会削弱边塔底部的抗弯、剪承载能力,不同行波激励均对中塔顶顺桥向位移有较大影响。结合受力规律提出非对称结构在抗震设计时只考虑一致激励将造成中墩安全隐患,且随着桥跨不对称性增大设计时应着重考虑边墩受力。 展开更多
关键词 矮塔斜拉桥 非对称结构 大质量法(LMM) 行波效应 滞回耗能 损伤系数
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基于邻域场拉普拉斯混合模型图像分割的研究 被引量:2
11
作者 罗雷 王士同 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第13期133-137,244,共6页
针对高斯混合模型(GMM)不能有效处理重尾噪声下图像拖尾情况,提出了基于拉普拉斯(Laplacian)分布的有限混合模型图像分割方法。与标准拉普拉斯混合模型(LMM)将像素点作为孤立个体不同的是,该方法充分考虑了相邻像素点间的空间关系。相... 针对高斯混合模型(GMM)不能有效处理重尾噪声下图像拖尾情况,提出了基于拉普拉斯(Laplacian)分布的有限混合模型图像分割方法。与标准拉普拉斯混合模型(LMM)将像素点作为孤立个体不同的是,该方法充分考虑了相邻像素点间的空间关系。相较传统混合模型参数估计采用的EM算法,该方法采用梯度下降法优化参数。实验结果表明在处理重尾噪声时,该方法与标准LMM算法和GMM算法相比,鲁棒性更好,分割更精确有效。 展开更多
关键词 拉普拉斯混合模型(LMM) 图像分割 重尾噪声 空间邻域关系
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基于LMM的美式可赎回债券定价研究 被引量:2
12
作者 李勇飞 侯志强 《北方工业大学学报》 2013年第1期60-66,共7页
由于美式利率衍生品对描述利率期限结构模型要求较高,因此LIBOR市场模型(LMM)等无套利模型便得到了交易员的青睐.本文介绍了远期利率模型LIBOR市场模型(LMM),并假定远期利率服从LIBOR市场模型,然后通过一个例子说明美式可赎回债券的定... 由于美式利率衍生品对描述利率期限结构模型要求较高,因此LIBOR市场模型(LMM)等无套利模型便得到了交易员的青睐.本文介绍了远期利率模型LIBOR市场模型(LMM),并假定远期利率服从LIBOR市场模型,然后通过一个例子说明美式可赎回债券的定价过程.其做法是在LMM框架下设定模型中的参数值,将LMM离散化,利用蒙特卡洛模拟法模拟LIBOR路径,利用最小二乘法估计持有债券期权的价值,从而通过逐步模拟确定可赎回债券的价格. 展开更多
关键词 LIBOR市场模型(LMM) 最小二乘蒙特卡洛模拟 可赎回债券
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大质量法在桥梁非一致弹塑性地震响应分析中的误差与改进 被引量:4
13
作者 雷虎军 黄炳坤 +1 位作者 刘伟 黄江泽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期28-34,共7页
针对大质量法计算大跨桥梁非一致弹塑性地震响应可能存在的误差。基于结构弹塑性分析理论,以某(56+100+56)m大跨连续刚构桥为工程背景,采用Midas Civil 2015建立弹塑性分析模型并利用大质量法处理模型边界形成非一致弹塑性分析模型,通... 针对大质量法计算大跨桥梁非一致弹塑性地震响应可能存在的误差。基于结构弹塑性分析理论,以某(56+100+56)m大跨连续刚构桥为工程背景,采用Midas Civil 2015建立弹塑性分析模型并利用大质量法处理模型边界形成非一致弹塑性分析模型,通过输入3条实测地震波计算结构的弹塑性地震响应,探讨了大质量法存在的误差并提出了修正方法。结果表明:大质量法直接用于求解桥梁结构的非一致弹塑性地震响应存在误差,会使求得的桥墩关键断面弯矩偏小,其根本原因是大质量法改变了结构的边界条件,使固定约束改为滑动约束,导致求得的恒载弯矩偏小;通过在原大质量法中沿地震动输入方向添加刚度为K的弹性约束同时按照公式ug+αu·g+u g修正输入地震波可实现大质量法的高精度修正,K可与大质量系数M取相同值;对于相应的计算条件,修正后的大质量法求得的桥墩关键断面弹塑性弯矩相对误差降低至0.135%;研究成果可用于任意大跨结构的非一致弹塑性地震响应计算。 展开更多
关键词 连续刚构桥 大质量法(LMM) 一致激励法 弹塑性分析 恒载效应
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Some Properties for the Estimators in Linear Mixed Models
14
作者 Zai-xing Li Yan Cui Wang-li Xu 《Acta Mathematicae Applicatae Sinica》 SCIE CSCD 2013年第1期105-116,共12页
Linear mixed models (LMMs) have become an important statistical method for analyzing cluster or longitudinal data. In most cases, it is assumed that the distributions of the random effects and the errors are normal.... Linear mixed models (LMMs) have become an important statistical method for analyzing cluster or longitudinal data. In most cases, it is assumed that the distributions of the random effects and the errors are normal. This paper removes this restrictions and replace them by the moment conditions. We show that the least square estimators of fixed effects are consistent and asymptotically normal in general LMMs. A closed-form estimator of the covariance matrix for the random effect is constructed and its consistent is shown. Based on this, the consistent estimate for the error variance is also obtained. A simulation study and a real data analysis show that the procedure is effective. 展开更多
关键词 Moment conditions lmms CONSISTENCY Asymptotical normality
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Testing for Random Effects in Linear Mixed Models for Longitudinal Data under Moment Conditions
15
作者 Zai King LI Li Xing ZHU +2 位作者 Ping WU Jian Hong WU Wang Li XU 《Acta Mathematica Sinica,English Series》 SCIE CSCD 2010年第3期497-514,共18页
In this paper, we consider whether the random effect exists in linear mixed models (LMMs) when only moment conditions are assumed. Based on the estimators of parameters and their asymptotic properties, a Wald-type t... In this paper, we consider whether the random effect exists in linear mixed models (LMMs) when only moment conditions are assumed. Based on the estimators of parameters and their asymptotic properties, a Wald-type test is constructed. It is consistent against global alternatives and is sensitive to the local alternatives converging to the null hypothesis at parametric rates, a fastest possibly rate for goodness-of-fit testing. Moreover, a simulation study shows the performance of the test is good. The procedure also applies to a real data. 展开更多
关键词 consistent estimators asymptotic normality lmms random effects
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一种适用于中压直流系统的电平多级倍增MMC拓扑及其调制策略 被引量:4
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作者 许同 王琛 +5 位作者 陶建业 王毅 刘飞 王世斌 田旭 刘联涛 《电力建设》 CSCD 北大核心 2022年第5期40-49,共10页
受到电平数的限制,应用于中压直流系统的模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)难以兼顾较低的运行损耗和较高的电压质量。为此,设计了一种电平多级倍增模块化多电平换流器(level multiplication modular multilevel c... 受到电平数的限制,应用于中压直流系统的模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)难以兼顾较低的运行损耗和较高的电压质量。为此,设计了一种电平多级倍增模块化多电平换流器(level multiplication modular multilevel converter, LM-MMC)拓扑及其电平倍增调制(level multiplication modulation, LMM)策略。通过引入具备并联输出非整数电平的B型子模块,LM-MMC的输出电平可实现多级倍增。其次,根据排序结果轮换子模块的工作模式,可以有效均衡电容电压。此外,当LM-MMC拓扑应用LMM策略时,上下桥臂输出电平数目之和恒定,换流器的循环电流较低。最后,仿真模型和物理实验结果表明,适用于LM-MMC拓扑的LMM策略的运行损耗较低,且输出波形质量较高。 展开更多
关键词 电平倍增模块化多电平换流器(LM-MMC) 电平倍增调制(LMM) 电压质量 循环电流 运行损耗
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THE STEP-TRANSITION OPERATORS FOR MULTI-STEP METHODS OF ODE'S 被引量:5
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作者 Feng K.(ICMSEC, Chinese Academy of Sciences) 《Journal of Computational Mathematics》 SCIE CSCD 1998年第3期193-202,共10页
In this paper, we propose a new definition of symplectic multistep methods. This definition differs from the old ones in that it is given via the one step method defined directly on M which is corresponding to the m s... In this paper, we propose a new definition of symplectic multistep methods. This definition differs from the old ones in that it is given via the one step method defined directly on M which is corresponding to the m step scheme defined on M while the old definitions are given out by defining a corresponding one step method on M × M ×…× M = Mm with a set of new variables. The new definition gives out a steptransition operator g: M → M. Under our new definition, the Leap-frog method is symplectic only for linear Hamiltonian systems. The transition operator g will be constructed via continued fractions and rational approximations. 展开更多
关键词 Multi-step methods Explike and loglike function Fractional and rational approximation Simplecticity of LMM Nonexistence of SLMM.
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