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不确定性量化的侵入性方法及其与动力学理论的联系。 (英语) Zbl 1397.65020号

摘要:双曲方程的不确定性量化是一项具有挑战性的任务,因为解具有不连续性和陡峭梯度。常用的随机Galerkin(SG)方法使用多项式表示解,由于Gibbs现象导致振荡近似。此外,SG力矩系统可能会失去双曲线。侵入多项式矩方法(IPMM)为侵入方法提供了一个通用框架,同时确保了矩系统的双曲性,并将振荡过冲和欠冲限制在指定的范围内。在这篇文章中,将讨论IPMM和输运理论中使用的最小熵闭包的相似之处和不同之处。我们将动力学理论中众所周知的滤波器应用于SG方法,以限制振荡超调。通过研究Burgers方程,我们证明了滤波器的使用改善了随机Galerkin的结果。IPMM方法显示出比滤波器更好的近似结果,但计算成本更高。

理学硕士:

65 C50 其他概率计算问题(MSC2010)
60华氏35 随机方程的计算方法(随机分析方面)
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
35克53 KdV方程(Korteweg-de-Vries方程)
35升65 双曲守恒律
82C80码 时间相关统计力学的数值方法(MSC2010)
82C40型 含时统计力学中的气体动力学理论
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Ghanem,R.G.,Spanos,P.D.:随机有限元:谱方法。切姆斯福德信使公司(2003年)·Zbl 0722.73080号
[2] 维纳,N,齐次混沌,美国数学杂志。,60, 897-936, (1938) ·doi:10.2307/2371268
[3] Després,B.,Poötte,G.,Lucor,D.:采用熵闭包方法的守恒定律系统中的鲁棒不确定性传播。摘自:《计算流体动力学中的不确定性量化》,第105-149页。施普林格(2013)·Zbl 1276.76072号
[4] 秀,D;Karniadakis,GE,通过广义多项式混沌建模稳态扩散问题中的不确定性,计算。方法应用。机械。工程,191,4927-4948,(2002)·Zbl 1016.65001号 ·doi:10.1016/S0045-7825(02)00421-8
[5] 戈特利布,D;Xiu,D,Galerkin方法求解不确定系数波动方程,Commun。计算。物理。,3, 505-518, (2008) ·Zbl 1195.65009号
[6] 波埃特,G;Després,B;Lucor,D,守恒定律系统的不确定性量化,计算机J。物理。,228, 2443-2467, (2009) ·Zbl 1161.65309号 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.12.018
[7] Kusch,J.,Alldredge,G.W.,Frank,M.:满足二阶侵入多项式矩格式的最大原理。arXiv预印arXiv:1712.06966(2017)·Zbl 1447.35082号
[8] 波埃特,G;Després,B;Lucor,D,可压缩流中不确定材料界面的处理,计算。方法应用。机械。工程,200,284-308,(2011)·Zbl 1225.76250号 ·doi:10.1016/j.cma.2010.08.011
[9] Schlachter,L.,Schneider,F.:不确定双曲方程组的保双曲随机galerkin近似。arXiv预印arXiv:1710.03587(2017)·Zbl 1416.65033号
[10] Boltzmann,L.:Weitere studienüber das wärmeglechgewicht unter gasmolekülen。摘自:《运动学理论II》,第115-225页。施普林格(1970)
[11] M·弗兰克;杜布罗卡,B;Klar,A,辐射传热的偏矩熵近似,J.Compute。物理。,218, 1-18, (2006) ·兹比尔1104.65124 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.01.038
[12] M·弗兰克;亨塞尔,H;Klar,A,Fokker-Planck方程的快速准确矩量法及其在电子放射治疗中的应用,SIAM J.Appl。数学。,67, 582-603, (2007) ·Zbl 1123.78011号 ·数字对象标识码:10.1137/06065547X
[13] Chapman,S.,Cowling,T.G.:非均匀气体的数学理论:气体粘度、热传导和扩散动力学理论的解释。剑桥大学出版社,剑桥(1970)
[14] Case,K.M.,Zweifel,P.F.:线性运输理论。Addison-Wesley出版社。Co.,波士顿(1967)·Zbl 0162.58903号
[15] Chandrasekhar,S,《物理学和天文学中的随机问题》,修订版。物理。,15, 1, (1943) ·Zbl 0061.46403号 ·doi:10.103/RevModPhys.15.1版本
[16] Lewis,E.E.,Miller,W.F.:中子输运的计算方法。威利,纽约(1984)·Zbl 0594.65096号
[17] Pomraning,G.C.:辐射流体动力学方程。Courier Corporation,Chelmsford(1973年)
[18] 杜布罗卡,B;Klar,A,辐射传输方程的半矩闭合,J.Compute。物理。,180, 584-596, (2002) ·Zbl 1143.85301号 ·doi:10.1006/jcph.2002.7106
[19] Hauck,C;McClarren,R,Positive p_n closures,SIAM J.Sci。计算。,32, 2603-2626, (2010) ·Zbl 1385.70034号 ·数字对象标识代码:10.1137/090764918
[20] Hauck,CD,平板几何中线性传输的基于高阶熵的闭包,Commun。数学。科学,9187-205,(2011)·Zbl 1284.82050 ·doi:10.4310/CMS.2011.v9.n1.a9
[21] Levermore,CD,动力学理论的力矩闭合层次,J.Stat.Phys。,831021-1065,(1996)·Zbl 1081.82619号 ·doi:10.1007/BF02179552
[22] 麦克拉伦,RG;Hauck,CD,辐射传输的稳健和准确过滤球面谐波展开,J.Compute。物理。,229, 5597-5614, (2010) ·Zbl 1193.82043号 ·doi:10.1016/j.jcp.2010.03.043
[23] 麦克拉伦,RG;Hauck,CD,用滤除的球面谐波模拟辐射传输,物理学。莱特。A、 3742290-2296(2010)·Zbl 1237.78010号 ·doi:10.1016/j.physleta.2010.02.041
[24] Kruíkov,SN,多自变量一阶拟线性方程。,数学。苏联Sb.,10,217,(1970)·Zbl 0215.16203号 ·doi:10.1070/SM1970v010n02ABEH002156
[25] Struchtrup,H;Torrilhon,M,梯度13矩方程的正则化:推导和线性分析,物理学。流体,15,2668-2680,(2003)·兹比尔1186.76504 ·数字对象标识代码:10.1063/1.1597472
[26] Hesthaven,J.S.,Gottlieb,S.,戈特利布,D.:时间相关问题的谱方法,第21卷。剑桥大学出版社,剑桥(2007)·Zbl 1111.65093号 ·doi:10.1017/CBO9780511618352
[27] Alldredge,G;Schneider,F,一维线性动力学方程基于熵的矩闭包的保持可实现性的间断Galerkin格式,J.Compute。物理。,295, 665-684, (2015) ·Zbl 1349.82067号 ·doi:10.1016/j.jcp.2015.04.034
[28] Alldredge,GW;哈克,CD;Tits,AL,《板几何中线性传输的高阶基于熵的闭包:优化问题的计算研究》,SIAM J.Sci。计算。,34,b361-b391,(2012)·Zbl 1297.82032号 ·doi:10.1137/11084772X操作系统
[29] JM Borwein;刘易斯,AS,最佳熵估计的收敛性,SIAM J.Optim。,1, 191-205, (1991) ·Zbl 0756.41037号 ·文件编号:10.1137/0801014
[30] Laiu,议员;哈克,CD;麦克拉伦,RG;奥利里,DP;Tits,AL,线性动力学方程的正滤波p_n矩闭包,SIAM J.Numer。分析。,54, 3214-3238, (2016) ·Zbl 1352.42032号 ·doi:10.1137/15M1052871
[31] 加勒特,CK;Hauck,C;Hill,J,基于熵的力矩闭合的优化和大规模计算,J.Compute。物理。,302, 573-590, (2015) ·Zbl 1349.65580号 ·doi:10.1016/j.jcp.2015.09.008
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