@文章{JCM-39-708,author={张,鲁张,奇峰和孙海伟},title={二维非线性空间分数复Ginzburg-Landau方程的快速紧致差分法},journal={计算数学杂志},年份={2021},体积={39},数字={5},页数={708--732},抽象={本文主要研究二维空间分数复Ginzburg-Landau方程的快速高阶有限差分方法。我们首先建立了时间变量的三层有限差分格式,然后对非线性项进行了线性化处理。然后采用四阶紧致差分法对空间变量进行离散。因此,在$L_2$-范数中,离散化的精度为$\mathcal{O}(\tau^2+h_1^4+h2^4)$,其中$\tau$是时间步长,$h_1$和$h2$分别表示$x$-和$y$-方向上的空间网格大小。通过能量论证研究了严格的理论分析,包括唯一性、几乎无条件稳定性和收敛性。实际上,离散系统具有块Toeplitz结构。因此,系数Toeplitz-like矩阵只需要$\mathcal{O}\big(M_{1} M(M)_{2} \big)$内存存储,并且矩阵向量乘法可以在$\mathcal{O}\big(M_{1} M(M)_{2} (\log M_{1}+\log M_{2})\big)$快速傅里叶变换的计算复杂性,其中$M_1$和$M_2$表示两个不同方向上的空间网格数。为了快速求解得到的Toeplitz类系统,提出了一种基于Krylov子空间方法的高效预处理方法,以加快迭代速度。数值结果表明了该方法的良好性能。
},issn={1991-7139},doi={https://doi.org/10.4208/jcm.2005-m2020-0029},url={http://global-sci.org/intro/article_detail/jcm/19378.html}}
TY-JOUR公司二维非线性空间分数复Ginzburg-Landau方程的T1-快速紧致差分方法AU-张,卢AU-Zhang,奇峰AU-Sun、Hai-WeiJO-计算数学杂志VL-5级SP-708型EP-7322021年上半年日期-2021/08序号-39做-http://doi.org/10.4208/jcm.2005-m2020-0029UR-(欧元)https://global-sci.org/intro/article_detail/jcm/19378.htmlKW-空间分数Ginzburg-Landau方程,紧格式,有界性,收敛性,预条件,FFT。实验室-本文主要研究二维空间分数复Ginzburg-Landau方程的快速高阶有限差分方法。我们首先建立了时间变量的三层有限差分格式,然后对非线性项进行了线性化处理。然后采用四阶紧致差分法对空间变量进行离散。因此,在$L_2$-范数中,离散化的精度为$\mathcal{O}(\tau^2+h_1^4+h2^4)$,其中$\tau$是时间步长,$h_1$和$h2$分别表示$x$-和$y$-方向上的空间网格大小。通过能量论证研究了严格的理论分析,包括唯一性、几乎无条件稳定性和收敛性。实际上,离散化系统保持块Toeplitz结构。因此,系数Toeplitz-like矩阵只需要$\mathcal{O}\big(M_{1} M(M)_{2} \big)$内存存储,矩阵-向量乘法可以在$\mathcal{O}\big(M_{1} M(M)_{2} (\log M_{1}+\log M_{2})\big)$快速傅里叶变换的计算复杂性,其中$M_1$和$M_2$表示两个不同方向上的空间网格数。为了快速求解得到的Toeplitz类系统,提出了一种基于Krylov子空间方法的高效预处理方法,以加快迭代速度。数值结果表明了该方法的良好性能。
张璐、张奇峰和孙海伟。(2021). 二维非线性空间分数复Ginzburg-Landau方程的快速紧致差分方法。计算数学杂志.39(5).708-732.doi:10.4208/jcm.2005-m2020-0029
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