Steklov特征值问题快速算法的若干研究

来源 :南宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bear1634
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要研究光滑边界的Steklov特征值问题的小波配置法,小波Galerkin方法以及Fourier-Galerkin数值方法.首先,利用位势理论将微分形式的Steklov特征值问题转化为边界积分特征值方程.其次,在谱投影近似理论框架下分别用这三种数值方法对边界化后的积分特征值问题进行求解.最后对方法的收敛性和计算复杂度进行分析比较,得出Fourier-Galerkin数值方法的收敛效果最佳且计算量最小.本文一共四章:第一章主要介绍Steklov特征值问题的研究背景及现状,以及多尺度快速小波Galerkin方法,多尺度快速小波-配置法及快速Fourier-Galerkin方法的相关研究现状;讲述了特征值问题谱近似的抽象框架及相关收敛性理论;并提供修正的Bessel函数,格林公式将Steklov特征值问题用直接边界法化为积分特征值方程,使二维的Steklov特征值降了一维.第二章主要研究Steklov特征值问题的多尺度快速小波配置法.首先利用多尺度小波基底和配置函数构造多尺度空间,进而描述Steklov特征值问题的近似框架.其次对稠密的矩阵采取小波配置法相应的截断策略对矩阵进行压缩得到快速多尺度小波配置法.接着对快速多尺度方法进行收敛性分析得到最佳收敛.最后给出了数值实验验证理论收敛的正确性.第三章主要研究Steklov特征值问题的多尺度快速小波Galerkin.类似于第二章,利用多尺度小波基底构造多尺度空间对问题进行投影求近似解,也采取了相同的矩阵压缩策略,并给出方法的收敛性估计和实例验算结果证明了方法的收敛性.第四章主要通过Fourier基底构造求解Steklov特征值问题的Fourier-Galerkin方法.在第一小节中描述了Fourier基的选择对简化弱奇异核积分算子快速求解的优势;第二小节描述了Fourier-Galerkin方法的近似理论框架;第三小节针对光滑核对应的稠密矩阵采取Γ截断策略进行矩阵压缩,并对稀疏矩阵的非零项数进行估计从而得到快速Fourier-Galerkin方法;第四小节对快速Fourier-Galerkin方法的收敛性进行分析得到该方法达到最优收敛.第五小节通过数值算例验证Fourier-Galerkin方法的收敛性和计算复杂度.
其他文献
学位
学位
森林扰动的发生会减少森林储蓄量、破坏陆地生态系统的稳定、改变区域碳循环及碳储量。遥感因空间尺度大、时间尺度长、综合性强成为森林扰动监测的有效手段。如何利用现有的长时间序列影像数据实现区域森林扰动动态监测成为研究的主要努力方向。研究以北部湾南流江流域为研究区,利用时空融合技术重建1990—2019年南流江流域30米逐年地表反射率数据集,开展了不同监测数据对南流江流域森林扰动监测能力对比、森林扰动时序
在医学、可靠性工程学以及人口统计学等许多科学领域,都存在对某给定事件发生的时间进行估计和预测的问题.例如医学上疾病的发生时间和治疗后疾病复发的时间等.而在现实的生存数据中协变量可能受到非随机因素的污染或干扰,这样会对预测估计造成极大的误差,并且对参数加约束限制会有更合理的现实解释意义,因此本论文提出了在Cox模型中协变量调整下参数带约束的统计推断.首先,对受干扰协变量运用核函数进行平滑调整去除干扰
学位
学位
近年来,地聚物作为一种新型的绿色无机胶凝材料备受关注。由于地聚物本身的脆性较大,可以通过添加植物纤维进行增韧。由于植物纤维中的糖类等有机物会延缓地聚物的固化,因此本文选用三种不同方法对水稻秸秆进行预处理,采用正交实验、单因素实验探究制备地聚物基水稻秸秆复合材料的制备参数;还对比研究了处理前后水稻秸秆对复合材料的静曲强度、内结合强度、吸水性能及抗冻性能的影响;同时,还研究了处理前后混合水稻秸秆增强地
奇异摄动Volterra积分微分方程广泛存在于科学与工程领域.由于绝大多数奇异摄动Volterra积分微分方程很难甚至不能求得其精确解,故其数值方法引起了很多学者的兴趣.自适应移动网格方法已被广泛地用于求解一些奇异摄动微分方程,已有比较完善的数值方法.而对于奇异摄动Volterra积分微分方程,自适应网格方法的应用及数值解法相对来说比较少.基于此,本论文主要研究奇异摄动Volterra积分微分方程
学位
学位