尼古拉斯·黑尔;魏德曼,J.A.C。 圆柱区域椭圆偏微分方程的轮廓积分解。 (英语) Zbl 1327.65042号 SIAM J.科学。计算。 37,第6号,A2630-A2655(2015)。 某些椭圆偏微分方程的解可以表示为Dunford型轮廓积分。本文提出了逼近此类积分的有效轮廓线和求积规则。梯形和中点规则与保角映射结合使用,保角映射充分利用被积函数的解析性,从而快速收敛双指数型求积公式。除了优化求积公式的步长外,还讨论了实现方面,例如在每个求积节点处产生的移位线性系统的解。给出了矩形、长方体和环形柱体中拉普拉斯方程的数值例子。给出了各种实现方式的时序和精度比较。 引用于三文件 MSC公司: 65天30分 数值积分 65层60 矩阵指数和相似矩阵函数的数值计算 65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法 关键词:等高线积分;拉普拉斯方程;邓福德积分;双指数求积;矩阵函数 软件:差异矩阵套件;Matlab公司;github;mf工具箱;Eigtool公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{N.Hale}和\textit{J.A.C.Weideman},SIAM J.Sci。计算。37,第6号,A2630--A2655(2015;Zbl 1327.65042) 全文: 内政部 参考文献: [1] D.A.Barry,{it wapr:Lambert W函数的实值},http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/3644(2003年6月25日)。 [2] F.Bornemann、D.Laurie、S.Wagon和J.Waldvogel,《SIAM 100位数挑战》,SIAM,费城,2004年·Zbl 1060.65002号 [3] J.P.Boyd,{切比雪夫和傅里叶谱方法},多佛,米诺拉,纽约,2001年·Zbl 0994.65128号 [4] K.Burrage、N.Hale和D.Kay,{it分数维空间反应扩散方程的高效隐式有限元格式},SIAM J.Sci。计算。,34(2012年),第A2145-A2172页·Zbl 1253.65146号 [5] M.P.do Carmo,《曲线和曲面的微分几何》,普伦蒂斯·霍尔,恩格尔伍德悬崖,新泽西州,1976年·Zbl 0326.53001号 [6] N.Dunford和J.T.Schwartz,《线性算子》。《通论》,跨学科出版社,纽约,1958年·Zbl 0084.10402号 [7] I.P.Gavrilyuk,{算子指数逼近及其应用},计算。方法应用。数学。,7(2007),第294-320页·兹比尔1143.34035 [8] I.P.Gavrilyuk、W.Hackbusch和B.N.Khoromskij,柱域中椭圆解算子的{it\(\cal H\)-矩阵逼近},东西方J.Numer。数学。,9(2001),第25-58页·兹比尔1012.65134 [9] I.P.Gavrilyuk、V.L.Makarov和V.B.Vasylyk,{椭圆解算子的指数收敛逼近},计算。方法应用。数学。,6(2006),第386-404页·Zbl 1117.65078号 [10] I.P.Gavrilyuk、V.L.Makarov和V.B.Vasylyk,{抽象微分方程的指数收敛算法},Front。数学。,Birkha¨user/Springer Basel AG,瑞士巴塞尔,2011年·Zbl 1225.47001号 [11] N.Hale、N.J.Higham和L.N.Trefethen,{it Computing\({\bf A}^α,\\log({\bf A})\),以及通过轮廓积分}实现的相关矩阵函数,SIAM J.Numer。分析。,46(2008),第2505-2523页·Zbl 1176.65053号 [12] N.Hale和J.A.C.Weideman,{Hale&Weideman论文“柱域中椭圆偏微分方程的轮廓积分解”的伴随码,}https://github.com/nickhale/contour2015(2015年9月24日)·兹比尔1327.65042 [13] N.J.Higham,{矩阵的函数:理论和计算},SIAM,费城,2008年·Zbl 1167.15001号 [14] K.J.in’t Hout和J.A.C.Weideman,《Black-Scholes和Heston方程的轮廓积分法》,SIAM J.Sci。计算。,33(2011),第763-785页·Zbl 1233.65067号 [15] M.Loípez-Fernaíndez和C.Palencia,{关于某些全纯映射的Laplace变换的数值反演},Appl。数字。数学。,51(2004),第289-303页·Zbl 1059.65120号 [16] M.Loípez-Fernaíndez,C.Palencia和A.Schaídle,{\it反转扇形拉普拉斯变换的谱序方法},SIAM J.Numer。分析。,44(2006),第1332-1350页·Zbl 1124.65120号 [17] E.Martensen,{it Zur numerischen Auswertung uneigentlicher Integrale},Z.Angew。数学。机械。,48(1968),第T83-T85页·Zbl 0207.16202号 [18] M.Mori,{双指数变换的发现及其发展},Publ。Res.Inst.数学。科学。,41(2005),第897-935页·Zbl 1098.41031号 [19] S.Olver和A.Townsend,《快速且条件良好的光谱方法》,SIAM Rev.,55(2013),第462-489页·Zbl 1273.65182号 [20] H.-R.Schwarz,{数值分析},英国奇切斯特威利出版社,1989年·Zbl 0715.65003号 [21] D.Sheen、I.H.Sloan和V.Thomeíe,{基于拉普拉斯变换和求积的抛物方程时间离散化并行方法},IMA J.Numer。分析。,23(2003),第269-299页·Zbl 1022.65108号 [22] A.汤森和N.黑尔,{免费LYAP},newblockhttps://github.com/ajt60gaibb/freeLYAP网站(2015年6月7日)。 [23] L.N.Trefethen,《MATLAB中的光谱方法》,SIAM,费城,2000年·兹比尔0953.68643 [24] L.N.Trefethen和M.Embree,《谱与伪谱》,《非正规矩阵与算子的行为》,普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿,2005年·Zbl 1085.15009号 [25] L.N.Trefethen和J.A.C.Weideman,《指数收敛梯形法则》,SIAM Rev.,56(2014),第385-458页·兹比尔1307.65031 [26] J.A.C.Weideman和S.C.Reddy,{它是MATLAB微分矩阵套件},ACM Trans。数学。《软件》,26(2000),第465-519页。 [27] J.A.C.Weideman和L.N.Trefethen,计算Bromwich积分的抛物线和双曲线,数学。公司。,76(2007),第1341-1356页·Zbl 1113.65119号 [28] K.Yosida,《函数分析》,第二版,格兰德伦数学。威斯。纽约斯普林格·弗拉格123号,1968年·Zbl 0830.46001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。