研究成果

专著:

徐定华,纺织材料热湿传递数学模型及其设计反问题,科学出版社,2014年1月

内容提要:本书《纺织材料热湿传递数学模型及设计反问题》以基于人体热湿舒适性的功能性纺织材料与制品为背景,介绍了热湿传递数学模型及设计反问题。这类问题在数学上是一个重要的反问题研究领域,能为功能性纺织材料设计提供理论基础和科学解释。

纺织材料与制品结构特征(层数与厚度、孔隙率与曲折系数)与性能特征(热传导系数、水汽传递系数、凝水率或者含水率)等决定其热湿传递特征,从而决定了纺织制品的热湿舒适性、高保暖性/高散热性、热防护性等。基于纺织材料与制品的极薄性、多孔与多层性,并伴随着热传导、热辐射、热对流、汽化、凝结等)物理化学过程,建立了描述织物内部热湿传递规律的耦合微分方程组定解问题,并研究其适定性,构造高性能数值算法。本书系统提出了满足纺织制品(服装)设计目标的若干类反问题,构造目标泛函和稳定化数值算法,获得了最优解或正则化解。

本书适合应用数学、计算数学学科专业的教师、研究生和本科生;纺织工程专业,材料学科、物理学科、能源工程、土木工程相关专业的教师、研究生和本科生, 以及相关领域的实际工作者使用。


教材:

    徐定华主编 数学物理方程,高等教育出版社,2013年11月。

    内容提要:本书集作者长期教学经验和研究成果,吸收国内外数学物理方程及其相关领域的精华,在把握数学思想、提炼数学方法、剖析数学难点、展示数学应用、促进学生研究性学习等方面做了系统设计和稳妥处理,按照四篇(模型篇、方法篇、应用篇、延伸篇)共十六章展开.

本书提出了以“融合背景、剖析思想、多维表达、多层训练”为主要内容的教学设计思想,注重数学物理方程建模与巧妙应用,体现数学思想美.注重数学公式、数值计算、图形动画相结合,克服传统教材“公式腿长、图形腿短、数值更短”的缺陷,力图通过数学内容的多维表达让学生透彻理解数学理论与方法.设置了应用篇和延伸篇,并在每章篇首、篇尾分别撰写了科学家名言、数学史与科学家故事、多层次训练题,激发学生活学活用数学的兴趣,更好地培养学生的数学素养.

本书可供普通高校,特别是以培养创新应用型人才为目标的本科院校的理工类本科生或研究生使用,也可作为数学类本科专业学生教材或参考书、教师和科技工作者的参考资料.


译著:

刘逸侃、徐定华、程晋译,《统计与计算反问题》(Jari Kaipio, Erkki Somersalo著),科学出版社,2018

内容提要:本书主要介绍了处理反问题(不适定问题)的统计方法,且尤其侧重于建模与计算这两大问题。

与经典文献中处理反问题的方法不同,本书立足于Bayes统计学的框架,将所有变量都视作随机变量,并把反问题的解以概率密度函数的形式给出。同时,对于数学模型本身存在的误差和数值离散导致的额外误差,本书还创造性地进行了源自建模误差的统计分析。

    本书详细讨论了先验模型的构造、测量噪声建模、Bayes估值以及非静态统计反演方法等课题,并引入Markov链Monte Carlo方法以及最优化方法来探究概率分布。另外从Bayes统计学的角度重新研究了经典正则化方法,揭示了两者之间的关系。

对于书中得到的结论和涉及的技法,作者还佐以易懂但深刻的例子帮助读者理解。

本书将统计方法应用到一些较为前沿的问题中,例如离散误差分析、模型降阶等。在书中,这些统计方法还被进一步应用于一系列实际问题中,包括有限角度断层成像、图像去模糊、电阻抗断层成像、生物磁学反问题等。

本书主要面向应用数学、计算数学、统计学专业的教师、研究生和高年级本科生。同时,也适合具有扎实数学功底的工程、物理学、医学、生物学和经济学专业的教师和研究生阅读。此外,亦可供各相关行业工作者在生产实践中参考。


研究性拓展教材:

    徐定华、徐映红、葛美宝、张启峰等,《微分方程和反问题模型与计算》,科学出版社,2021年

    内容提要:本书《微分方程和反问题模型与计算》以数学模型及计算为主线,围绕微分方程与反问题,介绍了数学建模与计算的理论、方法及应用. 微分方程及反问题研究在计算科学与工程领域具有特别重要的意义,在大数据和人工智能快速发展时代正扮演着理论创新与技术升级的核心而不可替代的作用。

    第一、二部分绍数学建模的理论与方法,特别是微分方程、线性代数方程组、最优化模型、积分方程与反问题等模型,着重建模、计算与应用三方面. 第三部分给出了大数据领域、图像处理与压缩感知领域中的建模与计算案例,供读者学习、研究参考。

    本书是新时代数学深度应用、新工科迅猛发展的形势下的一本应用与计算数学书, 也是一本为新时代的大学生、研究生和感兴趣的读者提供的交叉学科书. 本书具有交叉性、信息化、集成性、应用性特征,以激发读者活学数学、活用数学的思考与热情。

    本书适合数学类专业和相近专业的本科生、研究生和教师,以及计算机科学与技术、数据科学与数据工程、信息与人工智能等相关领域的师生、研究人员和实际工作者使用。


主要论文(2012年以来):

[1]Dinghua Xu, Meibao Ge, Thickness determination in textile material design: dynamic modeling and numerical algorithms, Invesre problems, 2012, 28:001-022, doi:10.1088/0266-5611/28/3/035011

[2]Dinghua Xu, Yuanbo ChenXiaohong Zhou, Type design for bilayer textile materials under low temperature: modeling, numerical algorithm and simulation, International Journal of Heat and Mass Transfer 60 (2013) 582-590

[3]Dinghua XuMeibao Ge, Haili Zhang, Numerical solution of a dynamic model of heat and moisture transfer in porous fabric under low temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer2013, 61149157

[4]Dinghua Xu, Peng Cui, Simultaneous Determination of Thickness, Thermal Conductivity and Porosity in Textile Material Design, Journal of Inverse and Ill-posed Problems, 2016,24(1):59-66

[5]Yue Yu, Dinghua Xu, Y. C. Hon, Numerical algorithms for a sideways parabolic problem with variable coefficients, Applicable Analysis, DOI:10.1080/00036811. 2015.1038995, 2015

[6] Yue Yu, Dinghua Xu, Y. C. Hon, Reconstruction of inaccessible boundary value in a sideways parabolic problem with variable coefficients, Engineering Analysis with Boundary Elements, 61, 78-90, 2015

[7]Yue Yu, Dinghua Xu, On the inverse problems of thermal conductivity determination in nonlinear heat and moisture transfer model within textiles, Applied Mathematics and Computation, 264, 284-299, 2015

[8]Dinghua Xu, Inverse problems of textile material design based on clothing heat-moisture comfort, Applicable Analysis,doi:10.1080/00036811.2014.916403

[9]徐定华,文雷,基于动态热湿传递的纺织材料的孔隙率决定的反问题,数学年刊(A辑),2014,35(A), No 2:129-144

[10]Dinghua Xu, Lei Wen, An inverse problems of bilayer textile thickness determination in dynamic heat and moisture transfer, Applicable Analysis2014, 933):445-465, doi:10.1080/00036811/2013.835042

[11]Zewen Wang, Dinghua Xu, On the linear model function method for choosing regularization parameters in linear ill-posed problems, Chinese Journal of Engineering Mathematics,2013303

[12]Peng Cui, Dinghua Xu, Simultaneous determination of thickness and heat conductivity in fabric design: steady-state modeling and PSO algorithmsJournal of Fiber Bioengineering and Informatics,  2013,6:2,195-204

[13] Ding-Hua Xu, Jian-Xin Cheng, Xiao-Hong Zhou,  A Model of Heat and Moisture Transfer Through the Parallel Pore TextilesJournal of Fiber Bioengineering and Informatics, 2011,  doi: 10.3993/ jfbi03201110 

[14]Dinghua Xu, Jianxin Cheng, Yuanbo Chen and Meibao Ge, An inverse problem of thickness design for textile material under low temperature, Journal of physics: conference series 290, 2011, doi:10.1088/1742-6596/290/1/012018.

[17]Yuan-Bo Chen, Ding-Hua Xu, Xiao-Hong ZhouAn Inverse Problem of Type Design for Bilayer Textile Materials under Low Temperature, Journal of Fiber Bioengineering & Informatics 2012)44):359-370.

[18]Yue Yu, Dinghua XU, Y.C. Hon, Numerical algorithms for a sideways parabolic problem with variable coefficients, Applicable Analysis, 2016,95(4):874-901

[19]Pan Bin, Xu Dinghua, Xu Yinghong and Yu Yue, TV-like regularization for backward parabolic problems, Mathematical Methods in Applied Sciences, 2017, doi: 10.1002/mma.4027

[20]Yue Yu, Dinghua Xu, Yongzhi Steve Xu, Qifeng Zhang, Variational formulation for a fractional heat transfer model in firefighter protective clothing, Applied Mathematical Modelling, 2016doi: 10.1016/j.apm.2016.05.035

[21] Tangwei Liu, Xiangrui Chen & Dinghua Xu  Numerical Inversion of Heat Exchange Coefficient and Source Sink Term for Thermal-Fluid Coupled ModelApplicable Analysis2017, DOI:10.1080/00036811.2017.1319050 

[22]Xiaoying JiangDinghua Xu, Qifeng Zhang, A modified regularized algorithm for a semilinear space-fractional backward diffusion problem, Mathematical Methods in Applied Sciences2017, DOI: 10.1002/mma.4449 

[23]Dinghua XU, Yangao He, Yue Yu, Qifeng ZhangMultiple Parameter Determination in Textile Material Design: A Bayesian Inference Approach Based on Simulation, Mathematics and Computers in Simulation, 2018, DOI : 10.1016/j.matcom.2018.04.001

[24]Keji Liu, Yongzhi Xu & Dinghua Xu (2018): Numerical algorithms for a free boundary problem model of DCIS and a related inverse problem, Applicable Analysis, DOI:10.1080/ 00036811.2018.1524139

[25]Dinghua Xu, Feixiang Li, Xiaonian Li, Nan Yao, Xu YinghongQifeng ZhangMesoscale Modeling of Crystallization Parameters Identification during Iron-based Catalyst Preparation ProcessApplicable Analysis 2018, 151, 1-14. DOI:10.1080/00036811.2018.1555327

[26]Meibao Ge, Keji Liu, Dinghua Xu, An inverse problem of DCIS model   based on nonlocal and terminal data2019 al-Farabi Kazakh National UniversityInternational Journal of Mathematics and Physics 10,  No2,  21 (2019),21-27https://doi.org/10.26577/ ijmph-2019-i2-4.

[27]Tingyue Li, Sergey Kabanikhin, Gen Nakamura, Faming Wang, Dinghua Xu, An inverse problem of triple-thickness parameters determination for thermal protective clothing with Stephan-Boltzmann interface conditions, J Inverse Ill-posed Probl., 2020DOI: https://doi.org /10.1515/jiip-2019-0060


获奖:

l2021年6月 省一流课程《数学物理方程》

l2020年11月《数学分析》国家一流课程,

l2020年11月《Applications of Calculus》MOOC国际课程上线

l2020年10月 智慧树线上线下混合课程《数学物理方程》上线

l2020年9月10日 浙江理工大学金沙引路人、华鼎教育功勋奖

l2019年浙江理工大学先进个人

l2019年12月,浙江省研究生教育优秀案例:《融合数据推断和机理建模的功能服装参数决定》,浙江省研究生教育学会

l2018年11月,获全国大学生数学建模竞赛显著贡献奖(A题命题人)

l2016年10月浙江省第八届高等教育教学成果奖二等奖:《地方高校工程硕士研究生“三契合”培养模式的改革与实践》(叶秉良,顾越桦,吕谷来,徐定华)

· 2014年9月浙江省第七届高等教育教学成果奖一等奖、国家级教学成果奖二等奖:

  《艺术设计类课程E-CO数字化生态环境构建及其学习模式改革》(徐定华主持);

   《行业特色地方高校本科拔尖人才培养的探索与实践》(徐定华参加)

· 2012年浙江理工大学“金富春奖教金(师德师风奖)”;2011年12月,浙江理工大学“健盛奖教金”。

· 2010年12月12-17日在Hongkong City University 召开的ICIP上做专题报告。获荣誉资助、Outstanding Presentation IOP Award 2010。(见http://www6.cityu.edu.hk/ma/icip2010/iop.html

· 2010年5月29-30日,东华大学:TBIS国际学术会议,获得TBIS2010 Outstanding Research Paper。(见http://www.tbisociety.org/viewevent.asp?e_id=43

· 2009年9月, 《长三角高校优秀生培养模式与机制的研究与探索》获浙江省教学成果奖一等奖

· 2008年9月, 浙江省“三育人”先进个人

· 2005年3月 《基于积件思想的CAI教学系统的研制》江西省教学成果二等奖

· 2004年9月 全国优秀教师

· 2004年9月 江西省优秀青年学者

· 2004年9月 江西省第二届教学名师

· 2000年9月 光华奖学金一等奖,上海大学

· 1999年8月 全国数学研究生暑期学校’1999优秀学员

· 1996年10月 SBT奖学金一等奖,上海大学

· 1995年10月 光华奖学金一等奖,上海大学

姓名:徐定华

性别:男

所在部门:理学院

行政职务:

专业技术职务:教授

人才称号

省高校中青年学科带头人

所属学科

【硕士点】
» 数学

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