伴随同化方法在模拟海洋潮汐中的应用

把从T0PEX/Poseidon卫星高度计资料中提取的沿轨道分潮的调和常数同化到二维非线性潮汐数值模式中,对台湾岛毗邻海域进行数值同化模拟.所用的同化方法为伴随同化方法,该方法的主要作用是校正开边界条件和底摩擦系数.结果表明:利用该方法对研究海域四个分潮调和常数的计算精度较高、速度快,克服了常规人工给定开边界和底摩擦系数计算潮汐所遇到的困难和不足.     

含开边界二维Stokes问题的Galerkin边界元解法

本文推导了含有开边界的二维有限域上Stokes问题的边界积分方程, 得出基于单层位势的第一类间接边界积分方程.对与之等价的边界变分方程用Galerkin边界元求解以得出单层位势的向量密度. 对于含有开边界端点的边界单元,采用特别的插值函数, 以模拟其固有的奇异性.论文用若干数值算例模拟了含有开边界的有限区域上不可压缩粘性流体的绕流.       

带非线性边界条件的反应扩散方程的数值方法

１引言近年来关于非线性抛物型方程数值解法的研究取得了许多好的结果,其中以Ｃ．Ｖ．Ｐａｏ为主的研究者们利用上、下解方法对带线性边界条件的半线性抛物型方程的有限差分系统进行了广泛的研究,提出了一系列有效的迭代算法（见［１］、［２］、［３］、［４］）．但对带非线性边界条件的半线性抛物型方程初边值问题,作者至今尚未见到有研究者将上、下解方法用在相应的差分系统上,求得数值解．其主要原因是由于边界上函数的非线性,解在边界网格点上的值未知且无法用内部网格点上的值直接表示,相应的差分系统表示形式受到影响,边界网…     

基于凝聚函数的拟牛顿算法求解绝对值方程

绝对值方程Ax-|x|=b是一个不可微的NP-hard问题.在假设矩阵A的奇异值大于1(这里矩阵A的奇异值定义为矩阵ATA特征值的非负平方根)时,给出了求解绝对值方程一个新的光滑化算法.通过引入一种凝聚函数对绝对值方程进行光滑化处理,得到一个非线性方程组;再引入适当的目标函数,进而把绝对值方程化为无约束优化问题,然后利用拟牛顿算法对其进行求解.数值实验结果表明了该方法的正确性和有效性.     

区间数的绝对值与区间值函数的极限

研究了区间数的绝对值和区间值函数的极限问题.首先,讨论了区间数的H-差的性质,得到了H-差的两个运算法则;然后,给出了区间数的绝对值概念,并讨论了区间数绝对值的性质;最后,借助区间数的H-差和绝对值的概念,建立了区间值函数极限概念的一种新的表达方式,给出了极限存在的充分必要条件,证明了极限值的唯一性及对加法运算和数乘运算的封闭性.     

某些差分多项式的亏量

Halburd和Korhonen指出研究复域差分的值分布问题对进一步研究复域差分与差分方程具有十分重要的意义.本文得到了关于有限级亚纯函数的差分多项式的亏量为一些结果,其中部分结果可视为微分多项式相应结果的差分模拟.同时,我们在一定条件下给出了经典的Valiron-Mohon'ko定理的一个差分模拟结果,并且作为本文中的一个重要工具出现.这些结果推广了前人已有结果.     

Sparre Andersen模型中破产概率的边界

研究在Andersen Spaxre模型中,当破产概率的初始边界已知的时候,根据更新方程和更新方程中函数的单调性来改进破产概率的边界,并进一步改进了严重损失函数G（x,y）的边界．     

具有边界摄动弱非线性反应扩散方程的奇摄动

在适当的条件下研究了一类具有边界摄动的非线性反应扩散方程奇摄动初始边值问题．首先,借助正规摄动方法,得到了原问题的外部解．其次,利用伸长变量和幂级数展开理论,构造了解的初始层项．然后,利用微分不等式理论,研究了初始边值问题解的渐近性态．最后,利用一些相关的不等式,讨论了原问题解的存在、唯一性及其一致有效的渐近估计．     

矩阵方程AXB+CYD=E的M对称解的迭代算法

在共轭梯度思想的启发下,结合线性投影算子,给出迭代算法求解了线性矩阵方程AXB+CYD=E的M对称解[X,Y]及其最佳逼近.当矩阵方程AXB+CYD=E有M对称解时,应用迭代算法,在有限的误差范围内,对任意初始M对称矩阵对[X_,Y_1],经过有限步迭代可得到矩阵方程的M对称解;选取合适的初始迭代矩阵,还可得到极小范数M对称解.而且,对任意给定的矩阵对[X,Y],矩阵方程AXB+CYD=E的最佳逼近可以通过迭代求解新的矩阵方程AXB+CYD=E的极小范数M对称解得到.文中的数值例子证实了该算法的有效性.     

带径向接管的圆柱壳端部受力矩作用时的薄壳理论解

给出可适用于大开孔率 ( ρ0 ≤ 0 .8)的带径向接管的圆柱壳受端部力矩作用时的薄壳理论解 .采用修正的Morley方程代替前人使用的Donnell扁壳方程 ,在主壳展开面极坐标 (α ,β)系中求解开孔圆柱壳齐次解 ,既保持了薄壳理论的精度量级 ,又不受开孔率的限制 ;利用Goldenveizer的位移函数圆柱壳方程 ,在支管展开面主坐标 ( ζ ,θ)系中求得非平齐端头支管的齐次解 .主壳与支管交界处的边界位移和边界力分别由 (α ,β)、( ζ ,θ)系转换到总体柱坐标 ( ρ,θ ,z)系后均为θ的周期函数 ,因而可分别展成Fourier级数 ,各谐的Fourier系数可利用数值积分获得 ,再由连续条件得到整体结构的薄壳理论解 .经前人的实验和三维有限元计算结果的检验 ,证明解是可靠的 .     

正交酉元列在有限von Neumann代数的迹自由积中的应用

令M_1为一个有限的von Neumann代数,τ_1为其上的一个忠实正规迹态.我们将证明,如果M_1中存在一列两两正交的酉元列{u_k:k∈N},则对任意具有忠实正规迹态τ_2的有限von Neumann代数M_2(≠C),迹自由积(M_1,τ_1)*(M_2,τ_2)是Ⅱ_1型因子.作为推论可以得出,如果M_1有一个von Neumann子代数N不包含最小投影,则对任意具有忠实迹态τ_2的有限von Neumann代数M_2(≠C),迹自由积(M_1,τ_1)*(M_2,τ_2)是Ⅱ_1型因子.     

三阶复正交矩阵与二阶矩阵代数上的相似变换

设M_2是二阶复矩阵的全体,Φ是M_2上的线性映射.本文建立了三阶复正交矩阵与M_2上的相似变换之间的一一对应关系,并利用这一对应关系证明了Φ保Lie积行列式(谱、边缘谱)的充要条件是存在c∈{±1,±i},二阶可逆矩阵T和二阶矩阵S,使得Φ(A)=cTAT~(-1)+tr(SA)I对所有A∈M_2都成立.     

M_(12)作用在396个点上的SPBIB设计的分类

研究Mathieu群M_(12)作用在396个点上所构成的对称的部分平衡不完全区组设计(即SPBIB设计)的分类情况.首先,证明了以M_(12)作为自同构群的非平凡的2-(396,k,λ)对称设计是不存在的.然后,得到了同构意义下的3个点数为396且区组长度为80的SPBIB设计.最后,给出了396个点上以M_(12)作为自同构群的SPBIB设计的完全分类.     

具有结构阻尼和外阻尼的非自治非线性梁方程的拉回D_δ,E_1-吸引子

考虑了具有结构阻尼和外阻尼的非自治非线性粘弹性梁方程的拉回D_δ,E_1-吸引子.首先利用Galerkin方法,证明了在齐次边界条件和初始条件下系统在V×H和D(A)×V中的整体解的存在唯一性;其次通过先验估计,证明了系统的拉回吸收集的存在性;最后证明了系统满足拉回D_δ,E_1-条件(C),从而证明了系统的强拉回D_δ,E_1-吸引子的存在性.     

Optimality conditions for stochastic boundary control problems governed by semilinear parabolic equations

We study the boundary control problems for stochastic parabolic equations with Neumann boundary conditions. Imposing super-parabolic conditions, we establish the existence and uniqueness of the solution of state and adjoint equations with non-homogeneous boundary conditions by the Galerkin approximations method. We also find that, in this case, the adjoint equation (BSPDE) has two boundary conditions (one is non-homogeneous, the other is homogeneous). By these results we derive necessary optimality conditions for the control systems under convex state constraints by the convex perturbation method.     

A Ray Approximation to a PdE that Arises in the Study of Tandem Queues

We use singular perturbation methods to analyze a diffusion equation that arose in studying two tandem queues. Denoting by p ( n ₁,  n ₂) the probability that there are n ₁ customers in the first queue and n ₂ customers in the second queue, we obtain the approximation p ( n ₁,  n ₂)∼ɛ² P ( X ,  Y )=ɛ² P (ɛ n ₁, ɛ n ₂), where ɛ is a small parameter. The diffusion approximation P satisfies an elliptic PDE with a nondiagonal diffusion matrix and boundary conditions that involve both normal and tangential derivatives. We analyze the boundary value problem using the ray method of geometrical optics and other singular perturbation techniques. This yields the asymptotic behavior of P ( X ,  Y ) for X and/or Y large.     

Analytic modelling of solar radiation: driven temperature variations of outdoor surfaces

An analytic model is described for the variation of surface temperature T₀(t) ofa freely evaporating or totally dry surface exposed to complicated, non-analytic variations of meteorological conditions expressed in (N + 1)-point time series form. Its basis is a parameterized, analytic representation of T₀, inserted in linearized equations describing the surface energy balance and the concurrent underlying heat conduction. Applied to diurnal variations (with N = 24) over bare soil, the model reproduces observed temperatures with a typical standard deviation less than 1K, and the daily mean within 0.1 K.

The method should find general application in modelling of storage systems subject to complicated, discretely-sampled boundary conditions, where a linear analytic equation links the latter to the storage term.     

The strong derivative of the best approximation operator

ABSTRACT

This article is devoted to the derivation of sampling series associated with eigenvalue problems. No examples of sampling theorems associated with odd order problems are known except when the order is one. Here we give necessary and sufficient conditions for the boundary conditions to be self adjoint. Then sampling series associated with odd order self adjoint and non self adjoint problems are given. The sampling representations associated with non self adjoint odd order problems are derived provided that the boundary condition are regular.     

Convex parabolic boundary control problems with pointwise state constraints

Optimality conditions and duality are studied for convex parabolic boundary control problems with control constraints and pointwise state constraints. Caused by the presence of state constraints, the multipliers in the optimality conditions and the variables in the dual problem are Borel measures. These measures appear as data in the adjoint partial differential equation. It is shown that its solution as well as the restriction of its solution to the boundary is summable.