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FitzHugh-Nagumo方程半离散Galerkin近似的误差估计。 (英语) Zbl 0757.65125号

作者获得了具有非光滑初始数据的Fitzhugh-Nagumo方程的半离散Galerkin逼近的(L^2)误差估计。这些方程由一个非线性抛物线方程与一个常微分方程耦合而成,该常微分方程是在研究神经轴突中电脉冲的传输时产生的,其形式为(u_t=nabla^2u+F(u)-v\),(v_t=σu-\gamma v\)on(Q=\Omega\ times(0,t)\),其中(F(u,u)=u(1-u)(u-a),初始条件为(u(x,0)=u_ 0(x)\),\(v(x,0)=v_ 0(x)\)和\(u \)\(u(x,t)|_{\部分\Omega}=0\)的边界条件。
获得的误差估计值的形式为(u(t)-u-h(t)\|\leq c\cdot h^\mu t^{(-y-\sigma)/2})、(t>0)、(v(t)-v h(t)\ |\leqc \cdot h ^\mu\),其中,(mu\)和(\sigma\)取决于\(gamma\)、\(u_0(x)\)和\(v_0(x)\)的正则性以及兼容性条件。
早期的J.W.杰罗姆【SIAM J.《数值分析》第17卷,192-206年(1980年;Zbl 0434.65095号)]使用离散时间近似获得Fitzhugh-Nagumo方程整体解的存在性,但未给出误差估计。
本文利用由算子(-A=nabla^2)和(-Ah)(算子(A)的逼近)分别无穷小生成的全纯半群(S(t)=e^{-At})和(S_h(t)=e^{-Aht})来获得误差估计。抛物线方程的平滑用于显示正时间近似的更高精度。

理学硕士:

65Z05个 科学应用
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
65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界
35K55型 非线性抛物方程
92B20型 生物研究、人工生命和相关主题中的神经网络
80年第35季度 PDE在物理以外领域的应用(MSC2000)
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全文: 内政部

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