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二维时空分数阶微分方程有限差分格式的快速求解器。 (英语) Zbl 1442.65162号

摘要:一般来说,用二维时空分数阶微分方程的有限差分交替方向隐式格式通过高斯消去法求解线性系统需要({NM}_1M_2\左({M_1^2}+{M_2^2}+NM_1M_2\右)\)复杂性和\(\mathcal{O}\左({N{M_1 ^2}{M_2 ^2}}\右)存储,其中\(N)是时间未知数,\(M_1,M_2)分别是(x,y)方向上的空间未知数。通过研究完全耦合形式的系数矩阵的结构,它具有块下三角Toeplitz结构,其块是具有密集Toeplitz-块的块感Toeplitz矩阵。基于这种特殊的结构,并结合时间推进或分治技术,两个带存储器的快速求解器({NM}_1M_2\右)开发。通过时间推进的快速求解器的复杂性为({NM}_1M_2\左(N+\log\左(M_1M_2\右)\右),通过分治技术的是\(\mathcal{O}\左({NM}_1M_2\left(\log^2 N+\log\left(M_1M_2\right)\right)\)。值得一提的是,所提出的解算器并没有损失。对光滑解和非光滑解的收敛速度进行了讨论。数值结果表明了所提出的快速求解器的高效性。

理学硕士:

2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65平方米 含偏微分方程初值和初边值问题离散方程的数值解
35兰特 分数阶偏微分方程
65年20月 数值算法的复杂性和性能
65平方英尺 线性系统和矩阵反演的直接数值方法

软件:

FODE公司
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全文: 内政部

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