求解第一类积分方程的正则化—小波方法及其数值试验

1 方法的描述 第一类(Fredholm)积分方程是指形如 (1.1)的积分方程,其中核k(x,y)和右端函数f(x)给定,u(x)是未知函数.许多物理、化学、力学和工程应用问题都能导致第一类积分方程.求解第一类积分方程的一个本质性困难是方程的不适定性,即解的存在性、唯一性和稳定性遭到破坏.常用的数值方法有奇异值分解(SVD)方法、Tikhonov正则化方法、投影方法、正则化-样条方法、再生核方法等.本文提出一种新的正则化-小波方法,在第一类积分方程有多个解时,可以求出具有最小范数的数值解;如果原积分方程有唯一解,则所得的数值解收敛于准确解.数值试验表明,该方法是可行的. 我们在L~2[a,b]中考虑第一类(Fredholm)积分方程,即假设方程(1.1)中积分算子K∈L~2([a,b]×[a,b])及右端f(x)∈L~2[a,b]给定.为保证数值求解算法的稳定性,我们先用正则化方法处理该方程,将不适定问题化为泛函极值问题来求解,然后利用多重正交样条小波基构造求解格式.由于我们给出了直接计算低阶的多重正交样条小波基函数的一般公式,使得解法可以在计算机迅速实现.     

On optimal convergence for regularized Tikhonov approximations

We consider the generalized solution to a Fredholm integral equation of the first kind, and establish conditions for which the Tikhonov and Raleigh-Ritz approximations converge to the true solution at the same rate as the perturbed data approaches to the exact data.     

一些包含Chebyshev多项式和Stirling数的恒等式

利用初等方法研究Chebyshev多项式的性质,建立了广义第二类Chebyshev多项式的一个显明公式,并得到了一些包含第一类Chebyshev多项式,第一类Stirling数和Lucas数的恒等式.     

Convergence in the integral metric of the general projective method for solving singular integral equations of the first kind with the Cauchy kernel

We study a projective method for solving singular integral equations of the first kind with the Cauchy kernel. Depending on the index of the equation, we introduce pairs of weight spaces which represent a restriction of the space of summable functions. We prove the correctness of the stated problem. We obtain sufficient conditions for the convergence of the projective method in the integral metric.     

(2+1)维modified Zakharov-Kuznetsov方程的复合型新解

给出函数变换,变量分离形式解与第一种椭圆方程相结合的方法,构造了(2+1)维modified Zakharov-Kuznetsov(m ZK)方程的多种复合型新解.步骤一,给出两种函数变换,将(2+1)维m ZK方程转化为能够获得变量分离解的非线性发展方程.步骤二,给出非线性发展方程的变量分离形式解,通过第一种椭圆方程及其相关结论,构造了(2+1)维m ZK方程的双孤子解和双周期解等复合型新解.     

Direct method to solve Volterra integral equation of the first kind using operational matrix with block-pulse functions

This article proposes a simple efficient direct method for solving Volterra integral equation of the first kind. By using block-pulse functions and their operational matrix of integration, first kind integral equation can be reduced to a linear lower triangular system which can be directly solved by forward substitution. Some examples are presented to illustrate efficiency and accuracy of the proposed method.     

用Backus-Gilbert方法求解声波散射问题

利用位势理论将散射问题的外边界问题转化为第一类边界积分方程求解,再利用Backus-Gilbert方法给出了二维空间的数值结果,与Tikhonov正则化方法比较,虽然精度稍差一些,但是计算方法和计算机实现比较简单.     

Some combinatorial identities via Fibonacci numbers

The Pascal matrix and the Stirling matrices of the first kind and the second kind obtained from the Fibonacci matrix are studied, respectively. Also, we obtain combinatorial identities from the matrix representation of the Pascal matrix, the Stirling matrices of the first kind and the second kind and the Fibonacci matrix.     

两类Stirling数的行列式表示

通过计算两个广义的范德蒙(Vandermonde)行列式,得到了第一类无符号Stirling数和第二类Stirling数的一种新的表示方法:用行列式来表示.     

解第一类算子方程的一种迭代正则化方法

提出了一种求解第一类算子方程的新的迭代正则化方法,并依据广义Arcangeli方法选取正则参数,建立了正则解的收敛性.与通常的Tikhonov正则化方法相比较,提高了正则解的渐近阶估计.