供稿：祁瑞 攝影：祁瑞 編輯：楊麗靜
2017年1月11日下午，“理工交叉與多學科融合的複合型人才培養體系建設”系列講座第二期在中關村校區順利舉辦。該系列講座是由伟德客户端牽頭的2016年研究生教育教學重大培育項目“理工交叉與多學科融合的複合型人才培養體系建設”的規劃成果之一。本期講座由數學與統計學院史東華副教授介紹幾何力學與控制理論及其在航天、航空、航海以及機械等多個學科領域中的應用。參加講座的有項目負責人劉莉教授、伟德客户端副院長龍騰以及伟德客户端的青年教師和研究生。講座由龍騰副院長主持。
史教授介紹了幾何力學的概念與理論發展。幾何力學以微分幾何與對稱性方法為工具來研究力學系統的動力學與控制問題。作為科學最古老分支之一的經典力學與數學中的微分幾何、李群李代數等分支逐步攜手，形成了使用微分幾何中的無坐标語言描述、兼具優美和廣泛性的現代Lagrange和Hamilton力學，為多體系統、流體、彈性力學、場論、量子系統及幾何控制理論等提供了統一的框架。在數值積分方面，幾何力學算法相比傳統的龍格庫塔法，具有保結構和保能量的特點。史教授以太陽系行星軌道數值計算為例，演示了幾何力學算法在計算精度方面的巨大優勢。
幾何力學可以成功地解釋下落的貓為何能成功地四足落地，并将其運動方程同楊-米爾斯場中的粒子運動方程聯系在一起，可用于無需化學推進方式的衛星姿态控制。目前，幾何力學已在計算機圖形學、液晶、等離子體、超流、洋流動力學和氣候建模、計算解剖學、深空探測軌道設計、機器人運動控制等諸多領域得到成功的應用。史教授以自己研究的項目課題為例，給出了幾個應用實例：洋流下的船隊編隊避障最優軌迹設計、無人潛器的協同定位、工業機器人路徑規劃和避撞、幾何精确梁模拟等。
在報告後的互動環節中，在場的師生就報告的内容和史教授進行了熱烈的交流讨論，現場氣氛活躍。伟德客户端青年教師與史教授進行了“理-工”跨學科需求對接：龍騰副院長、周思達副教授、胡權助理教授、溫求遒老師和祁瑞老師等分别在協同軌迹規劃與跟蹤、機械臂路徑規劃、航天器編隊控制、低能量轉移軌道設計等研究方面與史教授形成了需求對接，計劃通過後續的深入交流與跨學科合作取得高水平創新成果。
會後，劉莉教授對“理工交叉與多學科融合的複合型人才培養體系建設”研究生教育教學重大培育項目後續工作的開展做了進一步的部署安排。
附報告人簡介：
史東華，伟德客户端數學與統計學院副教授，研究方向為幾何力學與控制及其應用。1993年畢業于南開大學計算機系，1999年在中國科學院系統科學研究所獲博士學位，并獲中國科學院院長獎。2000-2002年在清華大學數學系從事博士後工作。2004年至今在伟德客户端工作。 2013-2014年美國北卡州立大學訪問學者。多次在國内外重要學術會議（暑期學校）做大會邀請報告（授課）。 最近，與國際幾何力學與控制領域權威學者合作在無窮維力學系統和經典場論的Hamel表示取得重要進展, 系列工作之一已在J. Nonlinear Science（數學1區，Top期刊）以長文發表。
審核：龍騰
