计算电磁学3-有限元法、里兹法、伽辽金法、矩量法

遗传算法遗传算法(Genetic Algorithm)和课程摘要课程摘要song Wei北京理工大学信息和电子学院北京理工大学信息和电子学院电磁模拟中心电磁模拟中心for electro magnetic simulation(CEMS)北京理工大学BBS茄子是模拟自然生物进化过程的随机搜索算法。Ga思想源于“自然选择”和“适者生存”的进化规定自然选择和“适者生存”的进化规律，通过模拟生物进化中的自然选择和交配变异来寻找问题法，通过模拟生物进化中的自然选择和交配变异来寻找问题的全局最优解。全球最佳解决方案。美国密歇根大学最初教授的约翰h霍兰德在1962年提到，现在广泛应用于各种工程领域的优化问题。目前广泛应用于各种工程领域的优化问题。遗传算法遗传算法是在生物界自然选择原则和自然遗传机制的基础上形成的迭代是生物界自然选择原则和自然遗传机制形成的迭代自适应概率全局优化搜索算法。自适应概率全局优化搜索算法；它模拟自然中的生物进化发展法，在人工系统中实现它，模拟自然中的生物进化，在人工系统中实现目标优化；优化目标设置；达尔文的模拟“适者生存和适者生存”的原理刺激了好的结构。达尔文的模拟“适者生存和适者生存”的原理刺激了好的结构。模拟孟德尔的遗传变异理论在迭代过程中保持现有结构的同时，模拟孟德尔的遗传变异理论在迭代过程中保持现有结构的同时，寻找更好的结构；寻找更好的结构。简单易懂，通用，坚固，适合并行处理，简单，通用，坚固，适合并行处理，可用于解决复杂的优化问题。复杂的优化问题。算法提出了以达尔文为基础提出进化论的进化论进化，是生物学最基本的理论之一。生物学上所谓的进化论是生物学最基本的理论之一。生物学上所谓的进化或进化(进化或进化，以前被称为“自然”，以前被称为“自然”，是指根据变异、遗传、自然选择的生物的进化、变种、遗传和自然选择的物种的进化、物种多胎、物种的出现过程。地球上本来就没有生命，有多胎和物种的生成过程的程度。地球上本来没有生命，大约30亿年前，在一定的条件下形成原始生命，然后几亿年前，在一定的条件下形成原始生命，然后，生物不断进化，直到今天，世界上有超过170万个事物存在的今天，继续进化。物种。达尔文利用自然选择解释了生物进化。自然选择意味着达尔文利用自然选择解释了生物学的进化。自然选择是指由于环境中某些因素的影响，某些生物受某种环境中某些因素的影响，有利于某些个体的生存，不利于其他个体生存的进化过程。身体的生存对其他个人的生存进化过程不好。简单地说，自然选择理论基于自然选择理论的算法，提出了自然选择理论，包括以下三个方面：(1)遗传：这是生物学的一般特征遗传。这是生物学的一般特征，第一代将生物传给子代，将生物学信息传给子代，第一代总是具有与亲代相同或相似特性的子代，具有与亲代相同或相似的特性。即可从workspace页面中移除物件。生物有这个特性，生物有这个特性，只有物种能够稳定存在，才能成为稳定存在。即可从workspace页面中移除物件。(2)变动：子系与子系之间以及子系不同物件之间的差异变动：子系与子系之间以及子系不同物件之间的差异，称为变异。即可从workspace页面中移除物件。突变是随机发生的变异，变异的选择和积累是生命多样性变异的选择和积累是生命多样性的根本原因。即可从workspace页面中移除物件。(3)生存斗争和适者生存：具有适应变异的个体被保存下来，存在生存斗争和适者生存：具有适应变异的个体被保存下来，没有适应变异的个体被淘汰，通过世代生存环境的选择通过世代生存环境的选择作用，形态逐渐与祖先不同，演变成新的物种。即可从workspace页面中移除物件。算法以算法为基础，以消除集团集体竞争淘汰为基础，提出了集团集体变异子集团人口结婚和结婚算法， 基于算法，选择根据人口图解删除新对象。交配突变组1父染色体1父染色体1父染色体1父染色体2子染色体2子染色体2生物进化过程生物进化过程基因重组过程遗传基因重组过程摘要。松威北京理工大学信息电子学院北京理工大学信息电子大学电磁模拟中心电磁模拟中心for electro magnetic simulation(CEMS) 北京理工大学北京理工学院北京理工学院课程追求过程电磁学基础知识电磁学基础知识计算机编程计算计算机程序设计计算具有电磁学自身特性的计算机程序计算机程序-计算电磁学计算电磁学计算电磁商务软件计算电磁商务软件使用FDTD FEM MoM理论学习编程实践内容不是很完整的风格。 不是这样的。学术研究必须使用电磁学的基本知识电磁学的基本知识Coulomb s Law coolong定律Coulomb s Law coolong定律Q1 4r elba La d DDT 0 l di bl0 SV ddv es 0 e d dt b e m e bj 0 c t电磁复杂性电磁复杂性现象b em t m d HJ t电磁复杂性复杂现象-麦克斯韦的合理化0 de BH真空中的El bs l s D dtbl 0 l di 0 SV ddv es D D D b em t m b D HJ t向量运算子向量运算子0 de BH真空=y xz f ff XYZ f 0s 1 lim v v v FFS 0 1 limls D s Nffl=XYZ ff .常用数值方法使用值方法传播数传播数方法值方法算法原理算法优点算法缺点算法缺点算法缺点算法缺点算法缺点问题解决的合适时域差异方法代替FDTD差异方法，直接离散马克西平方1。算法简单，分割简单，程序通用，易于启动；结果是直观的。3.灵活性和复盖范围(非均匀介质、分散介质、各向异性介质、时变介质)；初级模拟可以获得宽带解决方案。5.不必做矩阵收购工作。1.能够计算问题的电气尺度是有限的。运算符本身具有近似值。数值扩散错误(传递)。建模中存在锯齿错误。1.复杂的媒体问题；时域字符解决方案；3.宽带问题有限元法FEM离散泛函数方程，泛函数变分解1。灵活的剖分，所有几何形状的精确建模；2.根据问题的物理特性离散化确保了方法的正确性、数值解法的存在和稳定性等。矩阵是稀疏矩阵。4.程序通用。1.存在数值方差误差差异。2.矩阵通常性质差，很难用迭代解法高效求解。3.单频率解决方案。1.复杂的媒体问题；2.请关闭域，然后提问。矩量法MoM离散积分方程1。弹性分割，任意结构导体/均匀介质计算；2.根据来源产生的远表示式取得方程式。自动满足无限远的发射边界条件3。您只需分割导体/介质体。分割效率高，没有传递误差。4.结果正确。1.节目通用性差。形成整个排列；3.单频率解决方案。1.域问题2。更大的(多尺度)导/均匀介质目标。泰勒展开公式错误和错误错误23 23 11 2！3！iii I XXX f XXX f xx f XXX f xfx f xxxx XXX 1；全方位I ii x f xf xf xx 2x 12 1 2 I ii x f x f xxbox xx 0 lim I x x x x I f xx f xx f x x dx0 1 lim 22i ii x x f XXX fxfx xx离散1。积分2。微分计算机处理0 32;x是有限值， 要使其足够小，请使用小时域有限差分方法时域有限差分方法finite-difference time-domain method(FDTD) 0 1 lim22 I ii x x f XXX fxfx xx x小0 e d dt b e b e bj 0 c t电磁波方程电磁波方程电磁波方程61550；yeyee格式和蛙跳机制电子波方程离散电磁波方程离散激发源61550；MurMur吸收边界条件吸收边界条件解的数值稳定性解FDTDFDTD方法模拟电磁波方法模拟电磁波建模离散编程(b)蛙跳机制0=elh SLA d DDT 0=laa d DDD dt hle aja 1 0 1=hshs nn aa DDT 1 2n 1 1 1/2，1/2，1 21 21 21 2 1/2，1 1/2、1/2、1/2、1 2 _ 0 nn y I jky I JK nnn x I jkx I jkz ijkz ijk n sourcey ee hhhh t j zx 1、1/2、1/2 1 21 0 nn