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恢复二尺度椭圆方程系数的贝叶斯反问题。 (英语) Zbl 1417.65188号

摘要:在已知解的有限噪声信息的情况下,我们考虑了恢复二尺度椭圆型方程局部周期双尺度系数的贝叶斯逆均匀化问题。我们考虑均匀和高斯先验概率测度。我们使用双尺度均匀化方程,其解包含描述宏观行为的均匀化方程的解,以及编码微观行为的校正器。我们通过两尺度均匀化方程的解确定的概率测度来近似后验概率。我们证明了当微尺度收敛到零时,这些测度的Hellinger距离收敛到零,并且当两尺度齐化方程的解足够正则时,建立了显式收敛速度。用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法对后验测度进行抽样,而不是对每个方案使用精细网格求解两尺度方程,成本极高,我们可以求解宏观的两尺度均匀化方程。虽然该方程是在高维张量化域中提出的,但它可以通过稀疏张量积有限元方法以本质上最优的复杂度求解,这大大降低了MCMC采样方法的计算复杂性。我们从数值上表明,仅观察宏观行为不足以推断微观结构。我们还需要对校正器进行观察。通过求解两尺度均匀化方程,我们得到了均匀化方程的解和校正量。因此,我们的方法特别适合于对两个尺度系数的后验测量进行采样。

MSC公司:

65N21型 含偏微分方程边值问题反问题的数值方法
65升05 常微分方程初值问题的数值方法
65立方厘米 马尔可夫链的数值分析或方法
65年20月 数值算法的复杂性和性能
62英尺15英寸 贝叶斯推断
35B27型 PDE背景下的均质化;周期结构介质中的偏微分方程
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