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偏微分方程和Monge-Kantorovich传质。 (英语) 兹比尔0954.35011

Bott,Raoul(编辑)等人,《数学的当前发展》,1997年。1997年在美国马萨诸塞州剑桥市举行的会议论文。马萨诸塞州波士顿:国际出版社。65-126 (1999).
由Monge在1780年提出的质量运输问题,探讨了如何以最少的工作量将一堆土或碎石运至挖掘点。用现代数学术语来说,这个问题可以表述如下。给定满足质量平衡条件的({mathbb{R}}^n)上的两个非负氡测度(mu^{pm}),让({mathcalA})表示可测一对一映射的类}^n\)将\(\mu^+\)映射到\(\ mu^-\),这意味着,对于所有的(C^ infty({mathbb{R}^n)中的h),都是。给定一个成本密度函数(c:{mathbb{R}}^n\times{mathbb{R}{^n\trightarrow[0,\infty),Monge的问题是在{mathcal a}中找到一个使总成本最小化的映射(I({mathbf s})=int_{mathbf{R}^n}c(x,{mathbfs}(x)d\mu^+(x))({\mathbf s}\在{\mathcal a}\中)。
自蒙日时代以来,这个问题及其许多变体受到了极大的关注。近年来,与偏微分方程之间出现了有趣的联系。本文是对其中一些结果的非常有用且写得很好的调查。
第一部分讨论了成本(c(x,y)={1\over2}|x-y|^2),它是一致凸成本的例证。描述了使用对偶变分法求解该问题,以及与Monge-Ampère方程的联系。讨论的一些应用包括非线性插值、离散时间近似和气象学中的半地转模型。
第二部分讨论了成本函数(c(x,y)=|x-y|\)。这体现了非均匀凸成本,需要不同的技术。最近的微分方程通过L.C.埃文斯W.港波[用于Monge-Kantorovich传质问题的微分方程方法,Mem.Am.Math.Soc.653(1999;Zbl 0920.49004号)]如所述。对于这个代价函数,与偏微分方程的联系是通过\(p\)-Laplace方程作为\(p\rightarrow\infty\)。应用包括形状优化、沙堆模型和压缩成型。
关于整个系列,请参见[Zbl 0927.00019号]。

理学硕士:

35甲15 偏微分方程的变分方法
80A20型 传热传质、热流(MSC2010)
35J60型 非线性椭圆方程
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