为提高同学们对数学前沿领域的了解,提高数学素养,激发学生对数学研究的热情,2024年10月10日,数学与统计学院举办了一场以“时间分数阶微积分的概念和应用”为主题的通识讲座。本次讲座由数学与统计学院青年教师王静娜博士主讲,吸引了众多对数学感兴趣的本科生参加。
王老师首先介绍了分数阶微积分的历史背景。早在1695年,法国数学家L'Hopital和德国数学家Leibniz在通信中就探讨了当导数的阶变为分数时,其意义是什么。尽管当时他们无法给出明确的定义,但这一思想为后来的分数阶微积分研究奠定了基础。随后王老师结合时间分数阶微积分的发展历程,介绍了由法国数学家Liouville、德国数学家Riemann、捷克数学家Grünwald和俄国数学家Letnikov等学者分别提出的分数阶微积分定义。同时,王老师也详细介绍了各类分数阶微积分的性质和计算方法,并指出分数阶微积分的定义形式使得它在描述自然界和工程领域中具有记忆和遗传效应的材料(比如:高分子聚合物、粘弹性流体)和物理现象(比如:非均匀介质中的反常扩散现象)等方面具有独特优势。最后,王老师介绍了分数阶微积分在电化学、物理学、热传导、经济学、流体力学、信号处理、电气网络、控制系统等领域的应用,并结合具体的应用模型展示了其求解过程。
本次讲座不仅为学生们提供了一个交流和学习的平台,使他们对分数阶微积分的基本原理和应用有了更清晰的认识,领略到了数学的魅力,还激发了他们对数学研究的热情。
(文 图/王静娜 吴萱 审/李姣)