M.加内什。;Kuo,Frances Y。;伊恩·斯隆。 非均匀随机介质中波传播的准蒙特卡罗有限元分析。 (英语) Zbl 1459.65010号 SIAM/ASA J.不确定性。数量。 9, 106-134 (2021). 总结:我们提出并分析了一种准蒙特卡罗(QMC)算法,用于有效模拟由亥姆霍兹方程模拟的波在折射率随机且空间不均匀的有界区域中的传播。我们的重点是该区域可以包含多个波长的情况。我们通过切换到最近由M.加内什和C.摩根斯坦【数值算法83,第4期,1441–1487(2020;Zbl 1436.35079号)]. 代价是QMC方法所需的规律性分析变得更加技术化。然而,我们得到了包含随机维数截断误差、有限元误差和体积误差的完整分析,其结果与扩散问题的结果相当。 引用于1审查引用于4文件 MSC公司: 65立方米 随机微分和积分方程的数值解 65二氧化碳 蒙特卡罗方法 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程 35卢比60 随机偏微分方程的偏微分方程 关键词:准蒙特卡罗方法;有限元法;波传播;非均匀介质;随机介质;亥姆霍兹方程 引文:Zbl 1436.35079号 软件:质量管理4PDE PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Ganesh}等人,SIAM/ASA J.不确定。数量。9、106--134(2021年;Zbl 1459.65010) 全文: DOI程序 arXiv公司 参考文献: [1] H.Barucq、T.Chaumont-Freelet和C.Gout,异质亥姆霍兹问题的稳定性分析和基于传播介质近似的有限元解,数学。公司。,86(2017年),第2129-2157页·Zbl 1364.65228号 [2] D.Baskin、E.A.Spence和J.Wunsch,亥姆霍兹方程的夏普高频估计及其在边界积分方程中的应用,SIAM J.Math。分析。,48(2016),第229-267页·Zbl 1341.35013号 [3] T.Chaumont-Frelet,关于异质亥姆霍兹方程的高阶方法,Comp。数学。申请。,72(2016),第2203-2225页·Zbl 1368.78131号 [4] T.Chaumont-Frelet和S.Nicaise,一般波传播问题有限元离散化的波数显式收敛分析,IMA J.Num.Ana。,40(2020年),第1503-1543页·Zbl 1465.65130号 [5] D.Colton和R.Kress,《逆声和电磁散射理论》,施普林格出版社,纽约,2012年·Zbl 1425.35001号 [6] V.Domiínguez、M.Ganesh和F.-J.Sayas,《非均匀和无界介质中波传播的重叠分解框架:公式化、分析、算法和模拟》,J.Compute。物理。,403 (2020), 109052. ·Zbl 1453.65405号 [7] J.Dick、F.Y.Kuo、Q.T.Le Gia、D.Nuyens和Ch.Schwab,参数算子方程的高阶QMC Galerkin离散化,SIAM J.Numer。分析。,52(2014),第2676-2702页·Zbl 1326.65013号 [8] J.Dick、F.Y.Kuo、Q.T.Le Gia和Ch.Schwab,仿射参数算子方程的多级高阶QMC Galerkin离散化,SIAM J.Numer。分析。,54(2016),第2541-2568页·Zbl 1347.65012号 [9] J.Dick、F.Y.Kuo和I.H.Sloan,《高维积分:准蒙特卡罗方法》,《数值学报》。,22(2013),第133-288页·Zbl 1296.65004号 [10] J.Dick,Q.T.Le Gia和Ch.Schwab,全纯参数算子方程的高阶拟蒙特卡罗积分,SIAM/ASA J.不确定性。量化。,4(2016),第48-79页·Zbl 1398.65031号 [11] J.Dick和F.Pillichshammer,《数字网络和序列》,剑桥大学出版社,剑桥,2010年·Zbl 1282.65012号 [12] Y.V.Egorov和M.A.Shubin编辑,偏微分方程,Springer,纽约,1993年·Zbl 0777.00009 [13] X.Feng、J.Lin和C.Lorton,随机介质中声波散射的有效数值方法,SIAM/ASA J.Uncertain。量化。,3(2015),第790-822页·Zbl 1327.65213号 [14] M.Ganesh和C.Morgenstern,无界和异质介质中波传播的高阶FEM-BEM计算机模型:应用于时谐声喇叭问题,J.Comput。申请。数学。,307(2016),第183-203页·兹比尔1382.76163 [15] M.Ganesh和C.Morgenstern,符号定义预处理高阶有限元第一部分:有界均匀介质波传播的公式化和模拟,SIAM J.Sci。计算。,39(2017年),第S563-S586页·兹比尔1422.65385 [16] M.Ganesh和C.Morgenstern,《强制异质介质亥姆霍兹模型:公式化、波数显式分析和预处理高阶有限元法》,数值。《算法》,83(2020),第1441-1487页·Zbl 1436.35079号 [17] R.N.Gantner,仿射-参数算子方程QMC中的维数截断,蒙特卡罗和准蒙特卡罗方法,2016年,A.B.Owen和P.W.Glynn编辑,Springer,柏林,2018年,第249-264页·兹比尔1407.65011 [18] R.N.Gantner,L.Herrmann和Ch.Schwab,仿射参数椭圆偏微分方程的拟蒙特卡罗积分:局部支持意味着乘积权重,SIAM J.Numer。分析。,56(2018),第111-135页·Zbl 1378.65072号 [19] A.D.Gilbert、I.G.Graham、F.Y.Kuo、R.Scheichl和I.H.Sloan,随机系数椭圆特征值问题的拟蒙特卡罗方法分析,数值。数学。,142(2019),第863-915页·Zbl 1416.65018号 [20] I.G.Graham,F.Y.Kuo,J.A.Nichols,R.Scheichl,Ch.Schwab和I.H.Sloan,对数正态随机系数椭圆偏微分方程的拟蒙特卡罗有限元方法,数值。数学。,131(2015),第329-368页·Zbl 1341.65003号 [21] I.G.Graham、F.Y.Kuo、D.Nuyens、R.Scheichl和I.H.Sloan,QMC循环嵌入-对数正态系数椭圆偏微分方程分析,数值。数学。,140(2018年),第479-511页·Zbl 1417.65203号 [22] I.G.Graham、O.R.Pembery和E.A.Spence,《非均匀介质中的亥姆霍兹方程:先验界、适定性和共振》,《微分方程》,266(2019),第2869-2923页·Zbl 1421.35056号 [23] I.G.Graham和S.A.Sauter,变系数亥姆霍兹方程的稳定性和有限元误差分析,数学。公司。,89(2020年),第105-138页·Zbl 1427.35016号 [24] J.Galkowski、E.A.Spence和J.Wunsch,非捕捉预解估计中的最佳常数及其在数值分析中的应用,Pure Appl。分析。,2(2020年),第157-202页·Zbl 1439.35142号 [25] H.Harbrecht、M.Peters和M.Siebenmorgen,关于对数正态扩散椭圆偏微分方程的Halton点拟蒙特卡罗方法,数学。公司。,86(2017年),第771-797页·Zbl 1355.65010号 [26] F.Ihlenburg,声散射的有限元分析,应用。数学。科学。132,Springer-Verlag,纽约,1998年·Zbl 0908.65091号 [27] F.Y.Kuo和D.Nuyens,《拟蒙特卡罗方法在具有随机扩散系数的椭圆偏微分方程中的应用——分析和实现综述》,Found。计算。数学。,16(2016),第1631-1696页·Zbl 1362.65015号 [28] F.Y.Kuo,Ch.Schwab和I.H.Sloan,一类具有随机系数的椭圆偏微分方程的拟蒙特卡罗有限元方法,SIAM J.Numer。分析。,50(2012年),第3351-3374页·Zbl 1271.65017号 [29] W.McLean,强椭圆系统和边界积分方程,剑桥大学出版社,剑桥,2000年·Zbl 0948.35001号 [30] J.-C.Nedeкlec,声学和电磁方程,Springer,纽约,2001年·Zbl 0981.35002号 [31] H.Niederreiter,《随机数生成和准蒙特卡罗方法》,SIAM,费城,1992年·Zbl 0761.65002号 [32] O.R.Pembery和E.A.Spence,随机介质中的亥姆霍兹方程:适定性和先验界,SIAM/ASA J.不确定。量化。,8(2020年),第58-87页·Zbl 1436.35085号 [33] Ch.Schwab,参数算子方程的QMC Galerkin离散化,蒙特卡罗和准蒙特卡罗方法,2012,J.Dick,F.Y.Kuo,G.W.Peters,和I.H.Sloan,eds.,Springer Verlag,Heidelberg,2013,pp.613-629。 [34] I.H.Sloan和S.Joe,《多重积分的格方法》,牛津大学出版社,牛津,1994年·Zbl 0855.65013号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。