题    目：刚性神经元动力学方程的多尺度建模与快速数值模拟

主讲人：周栋焯 教授

单    位：上海交通大学

时    间：2026年1月26日 10:00

地    点：学院二楼会议室

摘    要： 随着神经科学实验技术的进步，神经元活动数据的积累使得基于生物约束的大尺度神经网络建模成为可能。这类模型通常以描述神经元膜电位与离子通道动力学的非线性方程为核心，系统具有显著的刚性与多尺度特征。当进一步考虑树突的空间结构时，模型可自然扩展为时间刚性的非线性偏微分方程组，从而在时间步进稳定性与空间分辨率上带来严峻挑战。 本报告从偏微分方程数值计算的角度出发，介绍针对神经元系统的多尺度建模框架与高效数值算法设计。通过在不同时间与空间尺度上的分离与近似，可显著提升大尺度网络的模拟效率，使基于实验数据约束的脑区级数值计算成为可能。该研究为刚性非线性系统的高效计算提供了新的思路，并为理解神经系统的动力学机制奠定了数学与计算基础。

简    介：周栋焯，上海交通大学自然科学研究院/数学科学学院，特聘教授， 研究方向是计算神经科学， 现任CNS计算神经科学分会秘书长，CSIAM数学生命科学分会常务理事，获得国家自然科学基金委优青、杰青项目，上海市科委青年科技启明星，上海市教委育才奖等，在国际学术刊物 CPAM，PNAS，PRL，NeurIPs等发表论文60余篇，工作成果被实验验证，并选为期刊亮点和封面文章。