利用再生核解一类变系数偏微分方程

如何求解偏微分方程,已经成为各个领域内非常重视的课题.在再生核空间中,给出了变系数偏微分方程的级数形式精确解,为了数值计算,给出了一个迭代方法,并证明了迭代方法的收敛性.数值算例表明本文方法是有效的而且具有良好的实用性.     

精确有限元法

本文提出构造有限单元的新方法——精确有限元法.它可以求解在任意边界条件下任意变系数正定或非正定偏微分方程。文中给出它的收敛性证明和计算偏微分方程的一般格式。用精确元法所得到的单元是一个非协调元,单元之间的相容条件容易处理.与相同自由度普通有限元相比,由精确元法所得到的解的高阶导数具有较高的收敛精度.文末给出数值算例,所得到的结果均收敛于精确解,并有较好的数值精度.     

逆谱问题中偏微分方程数值解的稳定性

讨论一类偏微分方程数值解的稳定性,这种方程源于Sturm-Liouville算子逆谱问题中变换算子法.证明这类偏微分方程差分格式解的存在性、唯一性、收敛性定理及稳定性定理成立.     

一个新的边界层方程及其在形状控制中的应用

本文给出固壁边界上(即一个二维流形上) 的流体速度梯度和压力的二阶偏微分方程, 从而也给出边界上法向应力, 以及流体中运动物体所受的阻力和升力的计算公式. 本方法的创新在于边界上法向速度梯度不是通过在边界层内速度梯度的数值微分达到, 而是通过它与其他变量一起作为一组偏微分方程的解而得到, 证明边界层方程组的适定性问题, 并且给出解关于边界形状的Gâteaux 导数所满足的偏微分方程. 本文将本方法应用于飞机外形的形状最优控制, 给出阻力泛函关于形状第一变分的可计算形式. 数值例子表明, 用本方法得到的阻力精度比通用程序得到要高.     

一类带弱奇异核偏积分微分方程空间半离散的Legendre-Galerkin谱方法

本文给出了数值求解一类偏积分微分方程的空间半离散Legendre-Galerkin谱方法;证明了解的稳定性及收敛性。     

抵押贷款信用违约互换的定价

在结构化方法框架下,用偏微分方程方法,对抵押贷款的信用违约互换进行定价.给出了形式解,并进行数值计算和参数分析.     

一类偏积分微分方程二阶差分空间半离散格式的全局行为

偏积分微分方程产生于许多科学与工程领域,数值求解此类问题具有重要应用.本文给出了数值求解一类长时间偏积分微分方程的二阶差分空间半离散格式.借助于Laplace变换及Parseval等式,给出了全局稳定性的证明、误差估计及全局收敛性的结果.     

解非线性椭圆型方程奇异摄动问题的一致收敛差分格式

给出了求解非线性椭圆型偏微分方程奇异摄动问题的广义OCI差分格式．证明了这种格式的解关于摄动参数一致收敛于连续问题的解．给出了数值例子．     

发展方程长时间计算的稳定性与收敛性

本文是[5]的继续,作者在[5]中从稳定性与收敛性之间的关系入手,研究了半线性发展方程数值法的长时间误差估计,那里要求离散化方程当tn=nτ充分大后在某种较严格的意义下稳定,这限制了它的应用范围,本文引进γ-相容的概念,证明由γ－相容和较弱意义下的稳定性可以推出 收敛性,特别对齐次线性和初值问题的差分格式得到了无穷时域上的Lax等价定理,本文2引进γ－相容的概念,并就齐次线性初值问题的差分格式,给出Lax等价定理对无穷时域的推广,3讨论非线性初值问题的数值逼近,对全离散逼近,我们给出两类由长时间稳定（严格稳定）＋γ－相容（相容）无穷时域上收敛性的定量,由于γ－相容性对偏微分方程（同时含有时间和人间变量）通常比对常微分方程组（只含有时间变量）更难检验,为此,我们特别针对常微分方程组数值解给出第三个收敛性定理,我们知道偏微分方程（组）半离散化就是常微分方程组,若能证明半离散解的长时间收敛性,我们就可以利用这一定理证明全离散解的长时间收敛性了,最后在3,作为应用我们指出,可以利用本文方法证明[2]和[4]的结果。并改进[1]的结果。γ     

The Cubic B-Spline Method for a Class of Caputo-Fabrizio Fractional Differential Equations北大核心CSCD

基于分数阶微积分基本定理和三次B样条理论,构造了求解线性Caputo-Fabrizio型分数阶微分方程数值解的三次B样条方法,利用分数阶微积分基本定理将初值问题转化为关于解函数的表达式,再使用三次B样条函数逼近表达式中积分项的被积函数,进而计算了一类Caputo-Fabrizio型分数阶微分方程的数值解.给出了所构造的三次B样条方法的误差估计、收敛性和稳定性的理论证明.数值实验表明,该文数值方法在求解一类Caputo-Fabrizio型分数阶微分方程数值解时具有一定的可行性和有效性,且计算精度和计算效率优于现有的两种数值方法.     

反射天线设计的一个数学理论

本文讨论反射天线面设计中出现的一个偏微分方程, 这是一个完全非线性Monge-Ampère型方程. 我们先给出一个广义解的定义, 然后介绍如何得到广义解的存在性、唯一性和正则性, 最后我们给出求数值解的一个方法.     

两类破碎群体平衡方程接受的李群及群不变解

针对难找到破碎群体平衡方程的精确解和解析方法缺乏的问题,研究两类积分-偏微分方程(破碎群体平衡方程)接受的李群、群不变解、约化积分-常微分方程及精确解.首先采用伸缩变换李群分析方法探寻积分-偏微分方程接受的李群.其次将积分-偏微分方程转化为纯偏微分方程,运用经典李群分析方法计算纯偏微分方程接受的李群.然后利用改进了的李群分析方法结合伸缩变换群和经典李群分析方法获得的结果确定积分-偏微分方程接受的李群.最后找到了积分-偏微分方程接受的李群,给出了积分-偏微分方程的约化积分-常微分方程、群不变解及显式精确解,分析了部分解的动力学行为性质及特征.     

基于切比雪夫小波基与年龄相关种群模型的数值解

基于切比雪夫小波基给出与年龄相关种群模型的数值解.利用切比雪夫小波基的性质使得所求偏微分方程转化为矩阵方程,从而简化了数值解的求解过程.最后通过数值例子验证其理论结果.     

偏微分方程数值解课程的多层次递进式教学模式构建与分析

本文开展基于问题导向和思政元素驱动的“基础知识-应用实践-科研引导”多层次递进式偏微分方程数值解课程教学改革探索,以激发学习兴趣、驱动学习动力、夯实基础知识、增强实践能力、开阔交叉视野、引导科研探索为目标,更好地发挥偏微分方程数值解在重要交叉领域的科学计算价值．本文同时分析了西北工业大学偏微分方程数值解课程的改革成效．     

带跳的分数倒向重随机微分方程及相应的随机积分偏微分方程

本文首次把Poisson随机测度引入分数倒向重随机微分方程,基于可料的Girsanov变换证明由Brown运动、Poisson随机测度和Hurst参数在(1/2,1)范围内的分数Brown运动共同驱动的半线性倒向重随机微分方程解的存在唯一性.在此基础上,本文定义一类半线性随机积分偏微分方程的随机黏性解,并证明该黏性解由带跳分数倒向重随机微分方程的解唯一地给出,对经典的黏性解理论作出有益的补充.     

准晶弹性理论边值问题的可解性

通过给出准晶弹性偏微分方程组边值问题的矩阵表示去定义弱解,利用Korn不等式和函数空间理论证明了这种弱解的存在性与唯一性,从而把经典弹性理论边值问题解的存在性定理推广到准晶弹性理论上,这种理论为发展极其复杂与困难的准晶弹性的偏微分方程的边值问题的数值解提供了一个基础．     

带二次增长的半线性抛物型PDE Sobolev解的概率表示（英文）

本文讨论一类带有二次增长系数的半线性抛物型偏微分方程,通过一个倒向随机微分方程,作者证明该偏微分方程Sobolev解的存在唯一性,并且还给出Sobolev解的概率表示.主要方法是使用压缩映射原理和随机流技巧.     

关于边值问题的一种新的再生核数值算法

利用一种新的再生核算法讨论了二阶微分方程边值问题的数值解,并证明了解的收敛性.算法中,定义了再生核空间,避开了施密特正交化过程,借助于逆矩阵给出了近似解的表达式.通过数值算例,分析了数值解的逼近效果,并与泰勒级数法进行了比较,说明了方法的实用性和有效性.     

多维马尔科夫转制随机微分方程的数值解

由于多维马尔科夫转制随机微分方程不存在解析解,利用Euler—Maruyama方法给出多维马尔科夫转制随机微分方程的渐进数值解,并证明了此数值解收敛到方程的解析解．将单一马尔科夫转制随机微分方程的数值解问题延伸到多维马尔科夫转制情形,增强了马尔科夫转制随机微分方程的适用性．     

股本稀释效应下的认股权证定价模型与数值方法

本文研究了在股本稀释效应下认股权证的定价问题.假设随机利率服从Vasicek模型,利用Δ-对冲方法建立了权证价格所满足的偏微分方程.然后,通过计价单位变换,将偏微分方程降维,求得了权证价格的显式解,并给出了一种较好的数值计算方法,可运用市场的可观测变量来计算权证价值.