×

一类由荧光层析成像引起的四阶问题的弱伽辽金有限元方法。 (英语) Zbl 1375.65156号

本文旨在构造一种数值方法来求解由形式的荧光层析成像引起的边值问题\[(-\nabla(k\nabla)+\mu)^{2}=f\qquad\text{in}\Omega,\]
\[u=\xi\qquad\text{on}\partial\Omega,\]
\[k\nabla u\mathbf{n}=\nu\qquad\text{on}\partial\Omega,\]其中,\(\Omega\)是\(\mathbb R^{2}\)中的开放有界域。利用Galerkin有限元方法,通过区域(Omega)的分区(T_{h})的间断函数系统,得到了近似解。对这个近似格式给出的数值结果表明,解的收敛速度在空间(h^{2})中为(o(h))级,在(L^{2{)范数中为(o(h^{2neneneep)级。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35J40型 高阶椭圆方程的边值问题
65N12号 偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Arnold,D.,Brezzi,F.:混合和非协调有限元方法:实现、后处理和误差估计。RAIRO型号。数学。分析。数字。19(1), 7-32 (1985) ·Zbl 0567.65078号 ·doi:10.1051/m2安/1985190100071
[2] Brenner,S.、Ntziachristos,V.、Weissleder,R.:基于光学的分子成像:造影剂和潜在的医学应用。欧洲无线电。13, 231-243 (2003)
[3] Brenner,S.,Scott,L.:有限元方法的数学理论,第3版。施普林格,纽约(2008)·Zbl 1135.65042号
[4] Brenner,S.,Sung,L.:多边形域上四阶椭圆边值问题的[C^0\]C0内罚方法。科学杂志。计算。22(1),83-118(2005)·Zbl 1071.65151号 ·doi:10.1007/s10915-004-4135-7
[5] Chow,S.,Yin,K.,Zhou,H.,Behrooz,A.:通过正交解和核校正算法(OSKCA)解决逆源问题,以及在荧光层析成像中的应用。反向探测。成像879-102(2014)·Zbl 1311.65063号 ·doi:10.3934/ipi.2014.8.79
[6] Engel,G.,Garikipati,K.,Hughes,T.,Larson,M.G.,Mazzei,L.,Taylor,R.:结构和连续介质力学中四阶椭圆问题的连续/不连续有限元近似,以及薄梁和板的应用,以及应变梯度弹性。计算。方法。申请。机械。工程1913669-3750(2002)·Zbl 1086.74038号 ·doi:10.1016/S0045-7825(02)00286-4
[7] Falk,R.:用混合有限元法逼近双调和方程。SIAM J.数字。分析。15, 556-567 (1978) ·Zbl 0383.65059号 ·doi:10.1137/0715036
[8] Gao,H.,Zhao,H.:辐射传输方程数值解算器的分析。数学。计算。82(281), 153-172 (2013) ·Zbl 1268.65165号 ·doi:10.1090/S0025-5718-2012-02605-6
[9] Gudi,T.,Nataraj,N.,Pani,A.K.:双调和方程的混合间断Galerkin有限元方法。科学杂志。计算。37, 139-161 (2008) ·Zbl 1203.65254号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10915-008-9200-1
[10] J.Guermond,Kanschat。G.,Ragusa,J.:辐射传输方程的间断Galerkin。偏微分方程间断Galerkin有限元方法的最新进展。IMA卷数学。申请。,第157卷,施普林格,查姆,第181-193页(2014年)·Zbl 1282.65171号
[11] Hawrysz,D.,Sevick-Muraca,E.:利用近红外光学测量和荧光造影剂进行乳腺癌诊断成像的进展。肿瘤(纽约州纽约市)2388-417(2000)·doi:10.1038/sj.neo.7900118
[12] Hebden,J.,Arridge,S.,Delpy,D.:医学中的光学成像:I.实验技术。物理学。医学生物学。42, 825-840 (1997) ·doi:10.1088/0031-9155/42/5/007
[13] Lehtikangas,O.,Tarvainen,T.,Kim,A.,Arridge,S.:具有分段恒定折射率介质中辐射传输方程的有限元近似。J.计算。物理学。282345-359(2015年)·Zbl 1352.65524号 ·doi:10.1016/j.jp.2014.11.025
[14] Mu,L.,Wang,Y.,Wang、J.,Ye,X.:双调和方程的弱Galerkin混合有限元方法。偏微分方程数值解:理论、算法及其应用,第45卷。第247-277页(2013年)。arXiv:1210.3818v2·Zbl 1283.65109号
[15] Mu,L.,Wang,J.Ye,X.:多边形网格上双调和方程的弱Galerkin有限元方法。偏微分方程的数值方法,第30卷,第1003-1029页(2014年)。arXiv:1303.0927v1·Zbl 1314.65151号
[16] Mu,L.,Wang,J.,Ye,X.:多边形网格上的弱Galerkin有限元方法。《国际数值分析与建模杂志》,第12卷,第31-53页(2015年)。arXiv:1204.3655v2·Zbl 1332.65172号
[17] Mohan,S.,Tarvainen,T.,Schweiger,M.,Pulkkinen,A.,Arridge,S.:使用有限元的辐射传输方程的变阶球谐展开格式。J.计算。物理学。230(19), 7364-7383 (2011) ·Zbl 1252.65215号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.06.004
[18] Monk,P.:双调和方程的混合有限元方法。SIAM J.数字。分析。24, 737-749 (1987) ·Zbl 0632.65112号 ·doi:10.1137/0724048
[19] Morley,L.:求解板弯曲问题的三角形平衡元。航空的。夸脱。19, 149-169 (1968)
[20] Mozolevski,I.,Sli,E.,Bsing,P.:hp-双调和方程内罚间断Galerkin有限元近似的先验误差分析。科学杂志。计算。30, 465-491 (2007) ·Zbl 1116.65117号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10915-006-9100-1
[21] Wang,C.,Wang,J.:在多边形或多面体网格上用弱Galerkin有限元方法求解双调和方程的有效数值格式。计算。数学。申请。68(12), 2314-2330 (2014) ·Zbl 1361.35058号 ·doi:10.1016/j.camwa.2014.03.021
[22] Wang,C.,Wang,J.:双调和方程的杂交弱Galerkin有限元方法。国际期刊数字。分析。模型。12(2), 302-317 (2015). arXiv:1402.1157·兹比尔1337.65160
[23] Wang,C.,Wang,J.:用多面体剖分的弱Galerkin有限元方法离散离散曲线系统。科学杂志。计算。,于2016年2月8日在线发布。http://link.springer.com/article/10.1007/s10915-016-0176-y。arXiv:1501.04616·兹比尔1353.65125
[24] 王,C.,王,J.,王,R.,张,R.:原始公式中弹性问题的无锁定弱Galerkin有限元方法。J.计算。数学。申请。2015年12月31日。http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0377042715006275。arXiv:1508.05695·Zbl 1338.74104号
[25] Wang,J.,Ye,X.:二阶椭圆问题的弱Galerkin有限元方法。J.公司。和应用程序。数学。,第241卷,第103-115页(2013年)。arXiv:1104.2897v1·Zbl 1261.65121号
[26] Wang,J.,Ye,X.:二阶椭圆问题的弱Galerkin混合有限元方法。数学。公司。,第83卷,第289期,第2101-2126页(2014年)。arXiv:1202.3655v2·Zbl 1308.65202号
[27] Wang,J.,Ye,X.:斯托克斯方程的弱Galerkin有限元方法。arXiv:1302.2707v1·Zbl 1382.76178号
[28] Warsa,J.,Benzi,M.,Wareing,T.,Morel,J.:辐射扩散、数值数学和高级应用的间断Galerkin方法的两级预处理。斯普林格,米兰(2003)·Zbl 1043.65070号
[29] Warsa,J.、Benzi,M.、Wareing,T.、Morel,J.:辐射扩散混合间断有限元方法的预处理。数字。线性代数应用。11(8-9), 795-811 (2004) ·Zbl 1164.65359号 ·doi:10.1002/nla.347
[30] Weissleder,R.,Tung,C.,Mahmood,U.,Bogdanov,A.:用蛋白酶激活的近红外荧光探针对肿瘤进行体内成像。自然生物技术。17, 375-378 (1999) ·数字对象标识代码:10.1038/7933
[31] Yin,K.:解决成像技术中反源问题的新算法及其在荧光层析成像中的应用,博士论文,佐治亚理工学院(2013)
[32] 张,R.,张,Q.:使用降阶多项式求解双调和方程的弱Galerkin有限元格式。科学杂志。计算。64(2), 559-585 (2015) ·Zbl 1331.65163号 ·doi:10.1007/s10915-014-9945-7
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。