双水平集逼近油藏模型特征的数值模拟方法

本文使用双水平集函数逼近油藏模型特征, 构造出Uzawas 算法进行数值模拟. 对于两相流渗透率的数值求解问题, 可以通过测量油井数据和地震波数据来实现. 将构造出来的带限制的最优化问题使用变异的Lagrange 方法求解. 如果使用双水平集函数逼近渗透率函数, 则需要对Lagrange 函数进行修正, 从而将带限制的最优化问题转化成无限制的最优化问题. 由于双水平集函数的优越性, 进一步构造出最速梯度下降Uzawas 算法和算子分裂格式Uzawas 算法进行求解对应的最优化子问题. 数值算例表明设计的算法是高效的、稳定的.     

油藏模型特征数值模拟的一个新算法

使用双Lelel set方法来重新表示油藏模型特征,渗透率可以通过解无限制的Lagrangian最优化问题得到.对Lagrangian范函加上Level Set函数的限制之后,鞍点就可以通过算子分裂格式得到.数值模拟表明新算法是稳定高效的.     

一维不定常流方程的Harten解

为了利用一个二阶五点差分格式,对一维不定常流方程,计算强平面爆炸波遇不动固壁正反射的解,本文采用一定的技巧构造了边界和次边界的差分格式,并推算了初值的自模拟解析解.同时对初值的奇性提出了处理方法,从而满意地得到了这个较为困难问题的计算结果.本文提出和所利用的差分格式在处理激波间断问题方面具有实用意义.     

二维热传导方程的三层显式差分格式

对二维热传导方程构造了一个稳定的三层显式差分格式求其数值解,其背景源于高维热力学反问题迭代算法中对正问题小计算量算法的需求。首先建立一个含参数的一般差分格式去逼近微分方程,并得到了最优截断误差。然后导出了参数应满足的条件以保证差分格式的稳定性。最后给出了数值的例子并和其它算法进行比较,说明了格式在精度上的有效性和计算量上的优越性。     

解Schrdinger方程的绝对稳定半显式与显式差分格式

其中τ,h分别为t,x方向的步长,u_j~k为u(jh,τk)的差分逼近.尽管它们是绝对稳定的,但需解方程组.许多方便的显格式均为绝对不稳定的,如Enler格式.因此,自然要问,是否存在稳定的显格式?这个问题有理论价值,而且实用.比起隐格式,显格     

解弥散问题的高精度差分格式

用待定系数法 ,对弥散方程构造了一个二层六阶精度的差分格式 ,给出了稳定条件 .用该格式可以直接从初始条件出发逐层求解 ,也可以在使用三层差分格式时 ,用来求第一层的数值解 u1j.     

无限多类别网络均衡问题中的收费计算

对于一个多类别的网络均衡问题,可以通过计算某个辅助问题的容量限制约束相应的乘子向量得到有效收费.本文通过计算拉格朗日函数的鞍点来计算乘子向量.借助于广义拉格朗日函数的稳定性和Uzawa算法非精确解的收敛性,得到鞍点序列的收敛性.其中离散化方法用于最小化广义拉格朗日函数的计算.     

严格伪压缩映像族隐格式迭代逼近不动点几何结果

对非线性算子迭代序列逼近不动点过程的几何结构进行研究,在提出并证明了一个H ilbert空间中收敛序列的钝角原理基础上,应用这个钝角原理研究了严格伪压缩映像族的隐格式迭代序列逼近公共不动点的几何结构.并证明了相应的钝角原理.这个钝角原理表述了严格伪压缩映像族的隐格式迭代序列逼近公共不动点时与公共不动点集形成了钝角关系.这个钝角关系是使用相应内积序列的上极限表示的.事实上这个钝角结果的表述形式也是一个几何变分不等式,迭代序列的极限点即是这个几何变分不等式的解.一方面这个钝角结果表述了严格伪压缩映像族公共不动点隐格式逼近的几何过程,另一方面,这个钝角结果自然是隐格式迭代序列逼近严格伪压缩映像族公共不动点的必要条件.     

简单约束鞍点优化问题的投影原始-对偶算法

本文研究了带有简单凸集约束的鞍点优化问题.利用问题的凸凹特性,提出了一个投影原始-对偶梯度方法.算法具有对称结构且每步具有显示解.证明了新算法的收敛性并获得了收敛速率.泊松噪音图像恢复问题的数值结果验证了算法的有效性.     

一维非线性Schrdinger方程的两个无条件收敛的守恒紧致差分格式

本文对一维非线性Schrdinger方程给出两个紧致差分格式,运用能量方法和两个新的分析技巧证明格式关于离散质量和离散能量守恒,而且在最大模意义下无条件收敛.对非线性紧格式构造了一个新的迭代算法,证明了算法的收敛性,并在此基础上给出一个新的线性化紧格式.数值算例验证了理论分析的正确性,并通过外推进一步提高了数值解的精度.     

一类非线性系统的分段迭代学习控制

本文提出并研究一类非线性系统的分段迭代学习控制问题.基于P型学习律和D型学习律构建得到分段迭代学习控制律,利用压缩映射原理,证明这种分段迭代学习律能使得系统的输出跟踪误差沿迭代轴方向收敛.仿真算例验证了算法的有效性.     

An Improved Linearity-Preserving Cell-Centered Scheme for Nonlinear Diffusion Problems on General Meshes

In this paper, we suggest a new vertex interpolation algorithm to improve an existing cell-centered finite volume scheme for nonlinear diffusion problems on general meshes. The new vertex interpolation algorithm is derived by applying a special limit procedure to the well-known MPFA-O method. Since the MPFA-O method for 3D cases has been addressed in some studies, the new vertex interpolation algorithm can be extended to 3D cases naturally. More interesting is that the solvability of the corresponding local system is proved under some assumptions. Additionally, we modify the edge flux approximation by an edge-based discretization of diffusion coefficient, and thus the improved scheme is free of the so-called numerical heat-barrier issue suffered by many existing cell-centered or hybrid schemes. The final scheme allows arbitrary continuous or discontinuous diffusion coefficients and can be applicable to arbitrary star-shaped polygonal meshes. A second-order convergence rate for the approximate solution and a first-order accuracy for the flux are observed in numerical experiments. In the comparative experiments with some existing vertex interpolation algorithms, the new algorithm shows obvious improvement on highly distorted meshes.     

求解一维非定常对流扩散反应方程的高精度紧致差分格式

提出了数值求解一维非定常对流扩散反应方程的一种高精度紧致隐式差分格式,其截断误差为O(τ~4+τ~2h~2+h~4),即格式整体具有四阶精度.差分方程在每一时间层上只用到了三个网格节点,所形成的代数方程组为三对角型,可采用追赶法进行求解,最后通过数值算例验证了格式的精确性和可靠性.     

KP<Subscript>1</Subscript> acceleration scheme for inner iterations consistent with the weighted diamond differencing scheme for the transport equation in three-dimensional geometry

For the transport equation in three-dimensional (r, ?, z) geometry, a KP₁ acceleration scheme for inner iterations that is consistent with the weighted diamond differencing (WDD) scheme is constructed. The P ₁ system for accelerating corrections is solved by an algorithm based on the cyclic splitting method (SM) combined with Gaussian elimination as applied to auxiliary systems of two-point equations. No constraints are imposed on the choice of the weights in the WDD scheme, and the algorithm can be used, for example, in combination with an adaptive WDD scheme. For problems with periodic boundary conditions, the two-point systems of equations are solved by the cyclic through-computations method elimination. The influence exerted by the cycle step choice and the convergence criterion for SM iterations on the efficiency of the algorithm is analyzed. The algorithm is modified to threedimensional (x, y, z) geometry. Numerical examples are presented featuring the KP₁ scheme as applied to typical radiation transport problems in three-dimensional geometry, including those with an important role of scattering anisotropy. A reduction in the efficiency of the consistent KP₁ scheme in highly heterogeneous problems with dominant scattering in non-one-dimensional geometry is discussed. An approach is proposed for coping with this difficulty. It is based on improving the monotonicity of the difference scheme used to approximate the transport equation.     

求解超声速无粘绕流的杂交型有限元格式

本文从一维双曲型标量方程出发,以一个普通二阶有限元格式及由其单边对角化导出的一阶单调型格式为基础,构造出一种具有单调性的杂交型有限元格式.为了向二维Euler方程组情形推广,所采用的开关函数是基于流场梯度的局部函数,并专门考虑了相邻单元的影响.二维情形的算例表明新格式可以明显抑制激波附近的振荡.     

美式看跌期权定价的两种有限差分格式

基于Black-Scholes模型,采用指数拟合有限差分法与外推的指数拟合有限差分法对美式看跌期权价值进行了数值计算,对这两种数值方法及其与已往的显式、隐式、C-N等有限差分的优缺点进行了比较,并给出数值算例,通过对此算例做的一系列数值试验,验证了算法的有效性,并得到了一些在期权交易的实际操作中有用的结果.     

求解一维定常对流扩散反应方程的混合型紧致差分格式

借助显式紧致格式和隐式紧致格式的思想,基于截断误差余项修正,并结合原方程本身,构造出了一种求解一维定常对流扩散反应方程的高精度混合型紧致差分格式.格式仅用到三个点上的未知函数值及一阶导数值,而一阶导数值利用四阶Pade格式进行计算,格式整体具有四阶精度.数值实验结果验证了格式的精确性和可靠性.     

基于自适应参数校正策略求解SDP的Mehrotra型内点算法

最近,Salahi对线性规划提出了一个基于新的自适应参数校正策略的Mehrotra型预估-校正算法,该策略使其在不使用安全策略的情况下,证明了算法的多项式迭代复杂界.本文将这一算法推广到半定规划的情形.通过利用Zhang的对称化技术,得到了算法的多项式迭代复杂界,这与求解线性规划的相应算法有相同的迭代复杂性阶.     

A robust chaotic algorithm for digital image steganography

This paper proposes a new robust chaotic algorithm for digital image steganography based on a 3-dimensional chaotic cat map and lifted discrete wavelet transforms. The irregular outputs of the cat map are used to embed a secret message in a digital cover image. Discrete wavelet transforms are used to provide robustness. Sweldens’ lifting scheme is applied to ensure integer-to-integer transforms, thus improving the robustness of the algorithm. The suggested scheme is fast, efficient and flexible. Empirical results are presented to showcase the satisfactory performance of our proposed steganographic scheme in terms of its effectiveness (imperceptibility and security) and feasibility. Comparison with some existing transform domain steganographic schemes is also presented.