保结构算法的相位误差分析及其修正

辛算法和保能量算法是应用最为广泛的两种保结构算法.本文从相位误差的角度给出了他们的比较结果.我们针对线性动力系统,分别分析了基于Pade对角逼近给出的辛算法和基于平均向量场法得到的能量守恒算法的相位误差,并通过数值验证了分析结果.文章还给出了保结构算法相位误差的改进方法,并通过数值例子验证了方法的有效性.     

倒向随机方程期权定价模型的一类随机算法

期权定价问题可以转化为对倒向随机微分方程的求解,进而转化为对相应抛物型偏微分方程的求解.为了求解与倒向随机微分方程相应的二阶拟线性抛物型微分方程初值问题,引入一类新的随机算法-分层方法取代传统的确定性数值算法.这种数值方法理论上是通过弱显式欧拉法,离散其相应随机系统解的概率表示而得到.该随机算法的收敛性在文中得到证明,其稳定性是自然的.并构造了易于数值实现的基于插值的算法,实证研究说明这种算法能很好地提供期权定价模型的数值模拟.     

极小化导数误差的有限元移动网格法

本文研究了基于导数误差的网格生成.利用插值的方法和等分布原理,得到了极小化导数误差移动网格的控制函数,并针对一类奇异摄动对流扩散边值问题设计了基于导数误差有限元移动网格迭代算法,数值实验表明算法是有效的.     

多项式插值算法的舍入误差分析

本文定义了多项式插值算子的条件数和多项式插值算法的数值稳定性等概念.主要研究结果是:若n和Y_max不太大,当结点等距分布时,Lagrange插值和Newton插值算法都是数值稳定的.但是不论结点如何分布,上述两法的外推计算可能是数值不稳定的.文中数值例子验证了这些理论结果.     

三维位势问题快速多极算法整体误差的收敛定理

快速多极算法是加速计算由许多物理问题得出的大型稠密线性方程组的一种有效算法.本文研究了求解三维位势问题快速多极算法整体误差的收敛性问题.首先推导了整体误差的表达式,然后给出了误差上界.其次将结果应用于自适应八叉树结构,得到具体的误差收敛阶.最后通过具体的数值算例验证了本文的结果.本文的方法和结论也可以推广到计算弹性静力学问题和斯托克斯流问题的快速多极算法的误差分析中.     

求解分数阶延迟微分方程的卷积Runge-Kutta方法

本文利用强A-稳定Runge-Kutta方法求解一类非线性分数阶延迟微分方程初值问题,并给出了算法的稳定性和误差分析.数值算例验证算法的有效性及其相关理论结果.     

守恒高阶各向异性交通流模型基于POD方法的降阶外推差分格式

利用Godunov流方法和特征投影分解方法,对守恒高阶各向异性交通流模型建立一种自由度很少、精度足够高的降阶外推差分算法, 并给出这种降阶外推差分算法近似解的误差估计和算法实现.最后,用数值例子说明数值结果与理论结果相吻合,并阐明这种降阶外推差分算法的优越性.     

电报方程的时间间断时空有限元方法

为同时高精度逼近速度和位移,利用时间间断的时空有限元与降阶的思想,对一类电报方程的初边值问题建立一种时间间断时空有限元格式.利用有限差分方法与有限元方法相结合的技巧,证明了格式的稳定性和收敛性,得到了速度的L∞(L2)模和位移的L∞(H1)模最优误差估计.最后用数值算例验证了理论分析结果和所提算法的有效性.     

一类非光滑凸优化问题的邻近梯度算法

考虑求解目标函数为光滑损失函数与非光滑正则函数之和的凸优化问题的一种基于线搜索的邻近梯度算法及其收敛性分析,证明了在梯度局部Lipschitz连续条件下该算法是R-线性收敛的,并在非光滑部分为稀疏块LASSO正则函数情况下给出了误差界条件成立的证明,得到了线性收敛率.最后,数值实验结果验证了方法的有效性.     

带有阻尼项的Stokes方程的有限元分析

本文研究了带有阻尼项的定常Stokes方程,证明了弱解的存在唯一性得到了有限元逼近问题适定性,给出了有限元逼近误差,并提出了求解逼近解的迭代算法.数值算例表明算法是正确的和有效的.