近日，我校数学与信息科学学院闫卫平教授团队与袁功林教授合作在国际运筹优化顶级期刊SIAM Journal on Optimization上在线发表题为“Fast optimization of charged particle dynamics with damping”的研究论文，揭示了在三维空间中，小扰动磁场不能改变带电粒子运动状态的稳定性，并构建相关模型的优化算法与经典算法的关系，实现了我校学者在该刊发表论文“零”的突破，且广西大学为该论文的唯一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金、广西杰出青年科学基金和广西科技基地和人才专项基金的资助。
论文从磁场中带电粒子的动力学角度出发，通过向经典的Heavy ball系统中添加磁场项，这一设置巧妙地模拟了带电粒子在磁场中的运动特性。此模型不仅包含了阻尼效应（尽管是渐近消失的），还引入了非保守力（即洛伦兹力），这为优化算法的动态行为提供了丰富的调控手段。利用Banach不动点定理证明了在该系统的某些正则性条件下光滑解的全局存在性和唯一性，这一结果不仅为数值求解该模型提供了坚实的理论基础，也保证了基于此模型设计的优化算法的稳定性和可靠性。通过磁场下惯性动力学的离散时间版本来建立涉及内部特征的相应算法的收敛速度，这一工作可以揭示算法内部特征（如步长、阻尼系数、磁场强度等）如何影响收敛速度，从而为算法的优化设计提供指导。论文同时建立了Heavy ball模型和磁场模型中带电粒子运动之间的算法联系，这一发现不仅深化了对两种模型本质特征的理解，也为跨模型算法设计提供了可能。例如，可以通过调整磁场参数来模拟不同强度的阻尼效果，或者利用磁场力来引导优化路径，从而设计出更加高效、灵活的优化算法。
SIAM Journal on Optimization（中国科学院分区1区，中国数学会分区T1）是美国工业和应用数学学会（Society for Industry and Applied Mathematics，简称SIAM）出版的高水准和颇具声誉的著名期刊，是数学优化领域公认的国际顶级期刊。
闫卫平，米兰体育,米兰（中国）教授，博士生导师，主要研究方向包括微分方程与动力系统、优化分析等，2021年加入广西大学以来，累计在国际权威期刊Math. Ann.、SIAM J. Optim、Ann. Henri Poincaré、Calc. Var. Partial Differential Equations、SIAM J. Control Optim.等国际专业权威期刊上发表学术成果。
