供稿：祁瑞 摄影：祁瑞 编辑：杨丽静
2017年1月11日下午，“理工交叉与多学科融合的复合型人才培养体系建设”系列讲座第二期在中关村校区顺利举办。该系列讲座是由ld体育官网牵头的2016年研究生教育教学重大培育项目“理工交叉与多学科融合的复合型人才培养体系建设”的规划成果之一。本期讲座由数学与统计学院史东华副教授介绍几何力学与控制理论及其在航天、航空、航海以及机械等多个学科领域中的应用。参加讲座的有项目负责人刘莉教授、ld体育官网副院长龙腾以及ld体育官网的青年教师和研究生。讲座由龙腾副院长主持。
史教授介绍了几何力学的概念与理论发展。几何力学以微分几何与对称性方法为工具来研究力学系统的动力学与控制问题。作为科学最古老分支之一的经典力学与数学中的微分几何、李群李代数等分支逐步携手，形成了使用微分几何中的无坐标语言描述、兼具优美和广泛性的现代Lagrange和Hamilton力学，为多体系统、流体、弹性力学、场论、量子系统及几何控制理论等提供了统一的框架。在数值积分方面，几何力学算法相比传统的龙格库塔法，具有保结构和保能量的特点。史教授以太阳系行星轨道数值计算为例，演示了几何力学算法在计算精度方面的巨大优势。
几何力学可以成功地解释下落的猫为何能成功地四足落地，并将其运动方程同杨-米尔斯场中的粒子运动方程联系在一起，可用于无需化学推进方式的卫星姿态控制。目前，几何力学已在计算机图形学、液晶、等离子体、超流、洋流动力学和气候建模、计算解剖学、深空探测轨道设计、机器人运动控制等诸多领域得到成功的应用。史教授以自己研究的项目课题为例，给出了几个应用实例：洋流下的船队编队避障最优轨迹设计、无人潜器的协同定位、工业机器人路径规划和避撞、几何精确梁模拟等。
在报告后的互动环节中，在场的师生就报告的内容和史教授进行了热烈的交流讨论，现场气氛活跃。ld体育官网青年教师与史教授进行了“理-工”跨学科需求对接：龙腾副院长、周思达副教授、胡权助理教授、温求遒老师和祁瑞老师等分别在协同轨迹规划与跟踪、机械臂路径规划、航天器编队控制、低能量转移轨道设计等研究方面与史教授形成了需求对接，计划通过后续的深入交流与跨学科合作取得高水平创新成果。
会后，刘莉教授对“理工交叉与多学科融合的复合型人才培养体系建设”研究生教育教学重大培育项目后续工作的开展做了进一步的部署安排。
附报告人简介：
史东华，北京理工大学数学与统计学院副教授，研究方向为几何力学与控制及其应用。1993年毕业于南开大学计算机系，1999年在中国科学院系统科学研究所获博士学位，并获中国科学院院长奖。2000-2002年在清华大学数学系从事博士后工作。2004年至今在北京理工大学工作。 2013-2014年美国北卡州立大学访问学者。多次在国内外重要学术会议（暑期学校）做大会邀请报告（授课）。 最近，与国际几何力学与控制领域权威学者合作在无穷维力学系统和经典场论的Hamel表示取得重要进展, 系列工作之一已在J. Nonlinear Science（数学1区，Top期刊）以长文发表。
审核：龙腾
