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一些自由边界问题的直接算法。 (英语) Zbl 1352.65168号

摘要:在本文中,我们提出了一种新的算法来解决众所周知的椭圆障碍问题和抛物型变分不等式,如一阶段和两相Stefan问题和障碍类型。我们的方法属于固定域方法的范畴,只求解线性椭圆或抛物方程及其每次迭代的离散化。我们证明了稳定性和收敛性。近似重合集是显式计算的,它在Hausdorff-Compaeu意义上收敛到搜索的几何体。在数值算例中,该算法具有很快的收敛性,得到的解(包括自由边界)是准确的。

MSC公司:

65K15码 变分不等式及相关问题的数值方法
35兰特 偏微分方程的自由边界问题
35J86型 线性椭圆方程的单边问题和具有线性椭圆算子的变分不等式
35K85型 线性抛物方程和带线性抛物算子的变分不等式的单侧问题
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
49立方米0 变分法中的其他数值方法(MSC2010)
49J40型 变分不等式
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参考文献:

[1] Y.Achdou,F.Hecht和D.Pommier,抛物型变分不等式的后验误差估计,科学杂志。计算。37(2008), 336-366.; Achdou,Y。;Hecht,F。;Pommier,D.,抛物型变分不等式的后验误差估计,J.Sci。计算,37,336-366(2008)·Zbl 1203.65096号
[2] Y.Achdou和O.Pironneau,期权定价的计算方法,应用数学前沿,30。工业和应用数学学会,宾夕法尼亚州费城,2005年。;Achdou,Y。;Pironneau,O.,《应用数学中期权定价前沿的计算方法》,30(2005)·Zbl 1078.91008号
[3] C.Baiocchi,Su un problema di frontiera libera connesso a questioni di idraulica,Ann.Mat.Pura Appl.,《自由前沿的问题》。,92(1972), 107-127.; Baiocchi,C.,Su un problema di frontiera libera connesso a question di idraulica,Ann.Mat.Pura Appl,92,107-127(1972)·Zbl 0258.76069号
[4] V.Barbu,变分不等式的最优控制,数学研究笔记,100。皮特曼,波士顿,1984年。;Barbu,V.,变分不等式的最优控制(1984)·Zbl 0574.49005号
[5] M.Burger、N.Matevosyan和M.T.Wolfram,椭圆障碍物问题的基于水平集的形状优化方法,数学。模型方法应用。科学。21(2011), 619-649.; 汉堡,M。;Matevosyan,N。;Wolfram,MT,椭圆障碍物问题的基于水平集的形状优化方法,数学。模型方法应用。《科学》,21,619-649(2011)·Zbl 1217.35216号
[6] H.Brézis、Problèmes unilatéraux、J.Math。Pures应用程序。(9)51(1972), 1-168.; Brézis,H.,Problèmes unilatéraux,J.Math。Pures Appl,51,9,1-168(1972)·Zbl 0237.35001号
[7] H.Brézis和M.Sibony,《方程变量中氘的等效性》等。(法语)Arch。理性力学。分析。41(1971), 254-265.; Brézis,H。;Sibony,M.,Équivality de deux inéquations variationnelles和应用。(法语),Arch。理性力学。Ana,41,254-265(1971)·Zbl 0214.11104号
[8] M.Broadie和J.Detemple,《多重资产上美国期权的估价》,数学。财务,7(1997), 241-286.; 布罗迪,M。;Detemple,J.,《多重资产上美国期权的估价》,数学。金融,7241-286(1997)·Zbl 0882.90005号
[9] G.Duvaut和J.-L.Lions,《力学和物理学中的不等式》,Springer-Verlag,柏林,纽约,1976年。;杜瓦特,G。;狮子,J-L,力学和物理不等式(1976)·Zbl 0331.35002号
[10] C.M.Elliott和J.R.Ockendon,移动边界问题的弱变分方法,数学研究笔记,59。皮特曼,伦敦,1982年。;埃利奥特,CM;Ockendon,JR,移动边界问题的弱变分方法,59(1982)·Zbl 0476.35080号
[11] M.Fortin,R.Glowinski,增广拉格朗日方法。边界值问题数值解的应用。数学及其应用研究,15。North-Holland Publishing Co.,阿姆斯特丹,1983年;Fortin,M。;Glowinski,R.,增广拉格朗日方法。边界值问题数值解的应用。数学及其应用研究,15(1983)·Zbl 0525.65045号
[12] R.Glowinski、J.-L.Lions和R.Trémolières,变分不等式的数值分析,数学及其应用研究,8。北荷兰出版公司,阿姆斯特丹-纽约,1981年。;格洛温斯基,R。;狮子,J-L;Trémolières,R.,变分不等式的数值分析,数学及其应用研究,8(1981)·Zbl 0508.65029号
[13] R.Griesse和K.Kunisch,求解带梯度约束椭圆方程的半光滑牛顿法,M2AN数学。模型。数字。分析。43(2009), 209-238.; 格里斯,R。;Kunisch,K.,求解带梯度约束椭圆方程的半光滑牛顿法,M2AN数学。模型。数字。《分析》,43209-238(2009)·Zbl 1161.65338号
[14] A.Halanay C.M.Murea和D.Tiba,使用带惩罚的虚拟域方法求解稳态流体-结构相互作用问题的存在性和近似,数学及其应用,5(2013), 120-147.; Halanay,A.公司。;穆里亚,CM;Tiba,D.,使用带惩罚的虚拟域方法求解稳态流体-结构相互作用问题的存在性和近似,数学及其应用,5120-147(2013)·Zbl 1284.74032号
[15] F.赫克特,;赫赫特,F。
[16] 黄浩,韩文华,周杰伦,障碍问题的正则化方法,数值。数学。69(1994), 155-166.; 黄,H。;Han,W。;周,J.,障碍问题的正则化方法,数值。数学,69,155-166(1994)·Zbl 0817.65050号
[17] K.Ito和K.Kunisch,第一类变分不等式的半光滑牛顿方法,M2AN数学。模型。数字。分析。37(2003), 41-62.; 伊藤,K。;Kunisch,K.,第一类变分不等式的半光滑牛顿方法,M2AN数学。模型。数字。《分析》,37,41-62(2003)·Zbl 1027.49007号
[18] K.Ito和K.Kunisch,抛物型变分不等式:拉格朗日乘子方法,数学杂志。Pures应用程序。85(2006), 415-449.; 伊藤,K。;Kunisch,K.,《抛物变分不等式:拉格朗日乘数法》,J.Math。Pures Appl,85,415-449(2006)·Zbl 1086.49004号
[19] S.L.Kamenomostskaja,关于斯特凡的问题。(俄罗斯)Mat.Sb.(N.S.)53 (95)(1961) 489-514. (俄语);Kamenomostskaja,SL,关于Stefan的问题。(俄语),Mat.Sb.(N.S.),53、95、489-514(1961年)·Zbl 0102.09301号
[20] D.Kinderlehrer和G.Stampacchia,变分不等式及其应用简介。重印1980年原版。应用数学经典,31,SIAM,2000。;Kinderlehrer,D。;Stampacchia,G.,变分不等式及其应用导论,31(2000)·Zbl 0988.49003号
[21] C.H.Li,Stefan问题的有限元前跟踪焓法,IMA J.Numer。分析。3 (1983), 87-107.; Li,CH,Stefan问题的有限元前跟踪焓法,IMA J.Numer。《分析》,387-107(1983)·Zbl 0582.65086号
[22] 林德格伦,关于单位半场的障碍问题,电子。J.微分方程,9(2010)12页。;Lindgren,E.,关于单位半场的障碍问题,Electron。J.微分方程,9,12(2010)·Zbl 1186.35084号
[23] M.Natori和H.Kawarada,积分罚函数法在Laplace方程Numer自由边界问题中的应用。功能。分析。最佳方案。(1981), 1-17.; 纳托利,M。;Kawarada,H.,积分罚函数法在拉普拉斯方程自由边界问题中的应用,数值。功能。分析。Optim,3,1-17(1981)·Zbl 0461.65084号
[24] Neitaanmaki,P.,Pennanen,A.,Tiba,D.Dirichlet边界条件形状优化问题中的固定域方法,反问题,25(2009), 1-18.; Neitaanmaki,P。;Pennanen,A。;Tiba,D.,Dirichlet边界条件下形状优化问题的固定域方法,反问题,25,1-18(2009)·Zbl 1167.35545号
[25] Neitaanmaki,P.,Repin,S.,《计算机模拟的可靠方法》。误差控制和后验估计。数学及其应用研究,33。Elsevier Science B.V.,阿姆斯特丹,2004年。;Neitaanmaki,P。;Repin,S.,《计算机模拟的可靠方法》。误差控制和后验估计。数学及其应用研究,33(2004)·Zbl 1076.65093号
[26] P.Neitaanmaki、J.Sprekels和D.Tiba,椭圆系统的优化。理论与应用。施普林格数学专著。施普林格,纽约,2006年。;Neitaanmaki,P。;Sprekels,J。;Tiba,D.,《椭圆系统的优化》。理论与应用(2006)·Zbl 1106.49002号
[27] P.Neitaanmaki和D.Tiba,非线性抛物系统的最优控制。纯数学和应用数学的理论、算法和应用、专著和教科书,179。Marcel Dekker,Inc.,纽约,1994年。;Neitaanmaki,P。;蒂巴,D.,《理论、算法和应用,纯数学和应用数学专著和教科书》,179(1994)·兹比尔0812.49001
[28] P.Neitaanmaki和D.Tiba,形状优化问题中的固定域方法,反问题,28(2012), 1-35.; Neitaanmaki,P。;Tiba,D.,形状优化问题中的固定域方法,反问题,28,1-35(2012)·Zbl 1252.49068号
[29] J.M.Ortega和W.C.Rheinboldt,多变量非线性方程的迭代解,学术出版社,纽约,伦敦,1970年。;奥尔特加,JM;Rheinboldt,WC,多变量非线性方程的迭代解(1970)·Zbl 0241.65046号
[30] A.Petrosyan和H.Shahgholian,《应用于金融的抛物线障碍问题》,载于《非线性偏微分方程的最新发展》(编辑:D.Danielli),康特姆。数学。,439,美国。数学。Soc.,Providence,RI,(2007),117-133。;Petrosyan,A。;沙赫利安,H。;Danielli,D.,康特姆。数学。阿默尔。数学。Soc,439,117-133(2007)·兹伯利1137.35082
[31] O.Pironneau和F.Hecht,《Black和Scholes方程的网格自适应》,东西方J.Numer出版社。数学。8(2000), 25-35.; 俄亥俄州皮罗讷乌。;Hecht,F.,《Black和Scholes方程的网格自适应》,东西方J.Numer出版社。数学,825-35(2000)·Zbl 0995.91026号
[32] J.-F.罗德里格斯,《数学物理中的障碍问题》,北霍兰德出版公司,阿姆斯特丹,1987年。;罗德里格斯,J-F,《数学物理中的障碍问题》(1987)·Zbl 0606.73017号
[33] D.Tiba,非光滑分布参数系统的最优控制,Springer,柏林,1990。;Tiba,D.,非光滑分布参数系统的最优控制(1990)·Zbl 0732.49002号
[34] F.Wang和X.-L.Cheng,解决双障碍问题的算法,应用。数学。计算。201(2008), 221-228.; Wang,F。;Cheng,X-L,求解双障碍问题的算法,应用。数学。计算,201,221-228(2008)·Zbl 1146.74037号
[35] P.Wilmott、S.Howison和J.Dewynne,《金融衍生品的数学》。学生介绍。剑桥大学出版社,剑桥,1995年。;Wilmott,P。;Howison,S。;Dewynne,J.,《金融衍生品的数学》。学生简介(1995)·Zbl 0842.90008号
[36] 张春生,《变分不等式的自适应有限元方法:金融理论与应用》,马里兰大学博士论文,2007年。;Zhang,CS,变分不等式的自适应有限元方法:金融理论与应用(2007)
[37] K.Zhang,X.Q.Yang和K.L.Teo,增广拉格朗日方法在美式期权定价中的应用,Automatica J.IFAC42(2006), 1407-1416.; 张,K。;杨,XQ;Teo,KL,应用于美国期权定价的增广拉格朗日方法,Automatica J.IFAC,421407-1416(2006)·兹比尔1157.91377
[38] K.Zhang,S.Wang,X.Q.Yang和K.L.Teo,双资产美式期权数值解的幂罚方法,Numer。数学。理论方法应用。2(2009), 202-223.; 张,K。;王,S。;杨,XQ;Teo,KL,双资产美式期权数值解的幂罚方法,Numer。数学。理论方法应用,202-223(2009)·Zbl 1212.65390号
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