基于迭代正则化高斯-牛顿法的非线性Urysohn积分方程数值解

非线性Urysohn积分方程在许多领域中都有广泛的应用,但由于该方程具有不适定性的特点,数据的微小扰动可能导致解的巨大变化,给数值求解带来很大困难.为了获得稳定的、准确的数值解,本文利用迭代正则化高斯-牛顿法对此方程进行求解,给出了利用Sigmoid-型函数确定迭代正则化参数的方法.对一类重力测定问题进行了数值模拟,将得到的数值解和相应的精确解作比较.结果表明,本文提出的方法在求解非线性Urysohn积分方程时是可行的也是有效的.     

一阶数值微分的局部正则化方法

本文研究了一阶数值微分问题,将其等价转化为第一类积分方程的求解问题,给出了求解该问题的局部正则化方法.在精确导数的一定假设条件下,讨论了正则化参数的先验选取策略及相应近似导数的误差估计.相对于经典的正则化方法,数值实验表明局部正则化方法能在有效抑制噪声的同时,保证近似导数逼近精确导数的效果,尤其是在精确导数有间断或急剧变化时.     

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.     

Helmholtz方程Cauchy问题的间接积分方程方法

 本文处理二维和三维Helmholtz方程的边界数据复原问题.通过利用位势理论近似问题的解,导出了解决Cauchy问题的一种非迭代积分方程方法.为了处理形成问题的不适定性,采用了Tikhonov正则化结合Morozov偏差原理的方法,并且给出了算法的收敛性和误差估计,最后给出了二维和三维的数值算例.通过数值算例我们检验了源点和边界之间距离的关系,算法关于噪声、源点数目的数值收敛性,稳定性.     

一种带噪声的周期函数数值微分方法

本文利用Thkhonov正则化方法讨论了带有噪声离散数据的周期函数的数值微分问题,证明了该方法存在唯一的三次周期样条函数解,并给出了其误差估计,而且从理论和数值例子说明了此方法的有效性．     

求Abel型积分方程数值解的正则化方法

本文采用近似已知函数稳定求导方法与两点复合Gauss-Legendre求积公式相结合求Abel型积分方程数值解,其结果是数值稳定且精度较高.给出了数值例子.     

Banach空间非线性混合型微分－积分方程的解

本文利用一些新的比较结果研究了Ｂａｎａｃｈ空间中非线性混合型微分积分方程初值问题的最大解和最小解，唯一解以及解的迭代逼近，统一和推广了最近的许多结果。     

Banach空间非线性混合型微分－积分方程的解

本文利用一些新的比较结果研究了Ｂａｎａｃｈ空间中非线性混合型微分积分方程初值问题的最大解和最小解，唯一解以及解的迭代逼近，统一和推广了最近的许多结果。     

基于正则化方法的一个新型数值微分算法

1引言 根据带误差的测量数据重构函数使其微分能较好的拟合精确函数微分,是一个有重要意义的研究课题,在图像处理、计算机视觉和计算力学等领域中均有应用[2,3,4]. 如果测量数据没有误差,上述问题可归结于一维函数的拟合问题,常规的方法有Lagrange插值法和样条函数方法等[5];也有直接的数值微分计算公式[6,7].这些方法的计算结果都较好.     

奇异积分方程的数值解法

几乎在奇异积分方程的理论应用到实际工程问题的同时,它的数值解法就被提出来了。特别是近十多年来,奇异积分方程的数值解法的研究有了很大的发展。由于这种研究具极强的实用性,国外这方面的工作大多为一些大企业和军事研究机构所资助,因而研究十分活跃。从已有的成果来看,方法的应用先于理论分析,也就是说,不少方法已被提出或应用,但其数学原理的研究则不甚深入。随着应用的愈高要求,近年人们已把着眼点转向方法的数     

高阶数值微分的积分方法

本文研究了高阶数值微分问题,利用Groetsch的思想,获得了可以稳定逼近近似已知函数的任意阶导数的积分方法,并在一定条件下,给出了收敛率.给出了二阶、三阶和四阶数值微分问题的数值实验,实验结果表明了方法的有效性.     

边界曲线积分方程的小波解法

The boundary measure method is applied to transfer the form of the integral equation in order to use the collocation method or Galerkin method. A simple way to computer the coefficients of the wavelet series is also introduced. The way presented in this paper can be used to solve PDE problem in the two dimension region with any form of boundary.     

THE NUMERICAL SOLUTION OF FIRST KIND INTEGRAL EQUATION FOR THE HELMHOLTZ EQUATION ON SMOOTH OPEN ARCS

1. IntroductiouThe mathewtical tratod of the scattering Of theharmonic acoustic or electromagnoticwaves by an Mtely lOng sethecylindrical obstacle with a 8mooth opeu coDtour crewSeCtboF C Rs Ieads to unbounded boundare wtue problems for the Helmhltz equabo I3lwith wave nUmer h > 0.In the singtelayer Woach one Seeks the solutbo in the formwhere d8. is the element of arc length, and the fundamental solUbo to the Helmholtz equatfonis giveu byin terms Of the Hds fUnction H6') of order zero…     

应用平均值定理的一种数值方法

对于实际问题中遇到的不少椭圆型方程,平均值定理成立,即在未知函数定义域内,任何球心的值等于球面上值的平均或某种形式的加权平均.我们知道,上述平均值的条件,对于未知函数所满足的方程是充分必要的.就是说,平均值定理对于未知函数具有本质的特点.因此,我们可以构造一种数值方法,不从未知函数满足的方程出发,而直接从它满足的平均值定理的表达式出发,来做近似计算.     

ERROR ANALYSIS FOR A FAST NUMERICAL METHOD TO A BOUNDARY INTEGRAL EQUATION OF THE FIRST KIND

For two-dimensional boundary integral equations of the first kind with logarithmic kernels, the use of the conventional boundary element methods gives linear systems with dense matrix. In a recent work [J. Comput. Math., 22 （2004）, pp. 287-298], it is demonstrated that the dense matrix can be replaced by a sparse one if appropriate graded meshes are used in the quadrature rules. The numerical experiments also indicate that the proposed numerical methods require less computational time than the conventional ones while the formal rate of convergence can be preserved. The purpose of this work is to establish a stability and convergence theory for this fast numerical method. The stability analysis depends on a decomposition of the coefficient matrix for the collocation equation. The formal orders of convergence observed in the numerical experiments are proved rigorously.     

ON THE METHOD OF SOLUTION FOR A KIND OFNONLINEAR SINGULAR INTEGRAL EQUATION

The solutions of the nonlinear singular integral equation ψo(t)2 2b/πi ∫L ψ(τ)/T-t dr =f(t), t ∈ L, are considered, where L is a closed contour in the complex plane, b ≠- 0 is a constant and f(t) is a polynomial. It is an extension of the results obtained in [1] when f(t) is a constant. Certain special cases are illustrated.     

非线性Volterra积分方程非平凡解的逼近方法及其应用

本文对一类具有卷积核的非线性Ｖｏｌｔｅｒｒａ型积分方程进行了讨论，给出了关于这类方程的非平凡解的存在性和解的逼近方法的一些结果。通过有关微分方程问题的实例，说明了所给结果的重要应用。     

NUMERICAL ANALYSIS FOR VOLTERRA INTEGRAL EQUATION WITH TWO KINDS OF DELAY

In this article, we study the Volterra integral equations with two kinds of delay that are proportional delay and nonproportional delay. We mainly use Chebyshev spectral collocation method to analyze them. First, we use variable transformation to transform the equation into an new equation which is defined in [-1,1]. Then, with the help of Gronwall inequality and some other lemmas, we provide a rigorous error analysis for the proposed method, which shows that the numerical error decay exponentially in L~∞ and L_(ω~c)~2-norm. In the end, we give numerical test to confirm the conclusion.