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变阶时间分数次细分中几何反源问题的建模、分析和数值方法。 (英语) Zbl 1514.35483号

摘要:文献中已有研究时间相关积分阶和时间分数阶常阶几何反问题的工作。时间分数阶变阶几何反问题虽然也有重要的物理应用,但在文献中尚未从数学和数值上进行研究。本文的目的是研究一个与变阶时间分数次细分扩散方程相关的反源问题。我们首先建立了一个数学模型,并证明了震源支架形状重建的最优形状的存在性。然后,进行形状敏感性分析,提出一种允许变形的形状梯度优化算法,用于数值求解模型问题。此外,为了重建拓扑未知的源支撑,我们建立了一个相场模型,并通过相场方法提出了一种允许形状和拓扑变化的梯度算法。文中给出了多种数值例子来证明这两种算法的有效性。

MSC公司:

35立方厘米 PDE的反问题
35兰特 分数阶偏微分方程
2010年第49季度 优化最小曲面以外的形状
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法

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自由女性++
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全文: 内政部

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