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可分离哈密顿系统的快速弱KAM积分器。 (英语) Zbl 1326.65172号

总结:我们考虑了基于Lax-Oleinik半群直接离散化的Hamilton-Jacobi方程的数值格式。我们证明了当解为Lipschitz时,该方法对于时间和空间步长是收敛的,并给出了误差估计。此外,我们证明了该数值格式是一个几何积分器满足离散弱KAM定理,从而允许我们控制其长时间行为。利用基于将函数分解为凹凸部分的快速算法计算(最小加)卷积,我们表明该数值格式可以以非常有效的方式实现。

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65页第10页 含辛积分器的哈密顿系统的数值方法
65个M12 偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
35层21 哈密尔顿-雅可比方程
35层25 非线性一阶偏微分方程的初值问题

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参考文献:

[1] Abgrall,R.,三角网格上一阶Hamilton-Jacobi方程的数值离散,Comm.Pure Appl。数学。,49, 12, 1339-1373 (1996) ·Zbl 0870.65116号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0312(199612)49:\(12\langle
[2] 玛丽安·阿基安(Marianne Akian);Gaubert,St{'e}phane;Lakhoua,Asma,求解确定性最优控制问题的max-plus有限元方法:基本性质和收敛性分析,SIAM J.control Optim。,47, 2, 817-848 (2008) ·Zbl 1157.49034号 ·doi:10.1137/060655286
[3] 帕特里克·伯纳德;Buffoni,Boris,弱KAM对和Monge-Kantorovich对偶。渐近分析和奇点——椭圆和抛物线偏微分方程及相关问题,高级纯数学研究。47,397-420(2007),数学。Soc.日本,东京·兹比尔1161.37043
[4] 巴切利,弗朗索瓦·路易斯;盖·科恩;奥尔德,吉尔特·简;Quadrat,Jean-Pierre,《同步与线性》,《概率与数理统计中的威利级数:概率与数理统计》,xx+489页(1992年),约翰·威利父子有限公司,奇切斯特·Zbl 0824.93003号
[5] 盖·巴勒斯(Guy Barles);Jakobsen,Espen R.,Hamilton-Jacobi-Bellman方程单调逼近格式的误差界,SIAM J.Numer。分析。,43、2、540-558(电子版)(2005)·Zbl 1092.65077号 ·doi:10.1137/S003614290343815X
[6] [BJT2008]A.Bouillard,L.Jouhet,and E.Thierry,newblockComputation of A(min,+)multi-dimension convolution for the end-to-de-performance analysis。\newblock摘自2008年《价值工具学报》。
[7] 帕特里克·伯纳德;Roquejoffre,Jean-Michel,圆周上时间周期Hamilton-Jacobi方程的时间周期解的收敛性,Comm.偏微分方程,29,3-4,457-469(2004)·Zbl 1072.35055号 ·doi:10.1081/PDE-120030404
[8] Brenier,Yann,Un algorithme rapide pour le calcul de transform \'ees de Legendre-Fencel discr\`“etes,C.R.Acad.Sci.Paris S\'”,《巴黎科学院学报》。我数学。,308, 20, 587-589 (1989) ·Zbl 0667.65006号
[9] Barles,G。;Souganidis,P.E.,完全非线性二阶方程近似格式的收敛性,渐近分析。,4, 3, 271-283 (1991) ·Zbl 0729.65077号
[10] 安妮·鲍伊拉德(Anne Bouillard);Thierry,《网络微积分算法工具箱》,离散事件动态。系统。,18, 1, 3-49 (2008) ·Zbl 1162.90364号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10626-007-0028-x
[11] [cis]G.Contreras、R.Iturriaga和H.Sanchez-Morgado,时间周期拉格朗日方程的Hamilton-Jacobi方程的newblock弱解,newblockpreprint,2000。
[12] 克兰德尔,M.G。;Lions,P.-L.,哈密尔顿-雅可比方程解的两种近似,数学。公司。,43, 167, 1-19 (1984) ·Zbl 0556.65076号 ·doi:10.2307/2007396
[13] Falcone,M.,确定性控制理论无限时域问题的数值方法,应用。数学。最佳。,15, 1, 1-13 (1987) ·Zbl 0715.49023号 ·doi:10.1007/BF01442644
[14] Fathi,Albert,Th或“eme KAM faible et Th”或“emes lagrangiens,C.R.Acad.Sci.Paris S”er。我数学。,324, 9, 1043-1046 (1997) ·Zbl 0885.58022号 ·doi:10.1016/S0764-4442(97)87883-4
[15] Fathi,Albert,《Lax-Oleinik半群收敛性研究》,C.R.Acad。科学。巴黎S\er.I数学。,327, 3, 267-270 (1998) ·Zbl 1052.37514号 ·doi:10.1016/S0764-4442(98)80144-4
[16] [Fathi]A.Fathi,《拉格朗日动力学中的弱KAM定理》,初版,比萨,2005年6月16日。
[17] 法尔科内,M。;Ferretti,R.,Hamilton-Jacobi方程的半拉格朗日格式,离散表示公式和Godunov方法,J.Compute。物理。,1752559-575(2002年)·Zbl 1007.65060号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6954
[18] 阿尔伯特·法蒂;Maderna,Ezequiel,非紧流形上的弱KAM定理,NoDEA非线性微分方程应用。,14, 1-2, 1-27 (2007) ·Zbl 1139.49027号 ·doi:10.1007/s00030-007-247-6
[19] Hairer,恩斯特;克里斯蒂安·卢比奇(Christian Lubich);Wanner,Gerhard,几何-数值积分,\textup{常微分方程的结构保持算法},计算数学中的Springer级数31,xviii+644 pp.(2006),Springer-Verlag,柏林·Zbl 1094.65125号
[20] Iturriaga,Renato,含时拉格朗日函数的最小化措施,Proc。伦敦数学。Soc.(3),73,1,216-240(1996)·Zbl 0854.58019号 ·doi:10.1112/plms/s3-73.1.216
[21] 雅各布森、埃斯彭·罗布斯塔德;Kenneth Hvistendahl,Karlsen;Risebro,Nils-Henrik,关于带源项的Hamilton-Jacobi方程算子分裂的收敛速度,SIAM J.Numer。分析。,39, 2, 499-518 (2001) ·Zbl 1059.70012号 ·doi:10.1137/S003614290036823X
[22] 蒋广山;Peng,Danping,Hamilton-Jacobi方程的加权ENO格式,SIAM J.Sci。计算。,21、6、2126-2143(电子版)(2000)·Zbl 0957.35014号 ·doi:10.1137/S106482759732455X
[23] 蒋广山;Shu,Chi-Wang,加权ENO方案的高效实现,J.Compute。物理。,126,202-228年1月1日(1996年)·Zbl 0877.65065号 ·doi:10.1006/jcph.1996.0130
[24] 金、石;辛,周平,从守恒定律系统到哈密尔顿-雅可比方程的数值通道,松弛格式,SIAM J.Numer。分析。,352385-2404(1998年)·Zbl 0921.65063号 ·doi:10.1137/S0036142996314366
[25] Jean-Yves Le Boudec;Patrick Thiran,《网络演算》,《互联网确定性排队系统理论》,{计算机科学讲义}2050,xix+274 pp.(2001),柏林斯普林格出版社·Zbl 0974.90003号 ·doi:10.1007/3-540-45318-0
[26] Lions,Pierre-Louis,Hamilton-Jacobi方程的广义解,数学研究笔记69,iv+317 pp.(1982),Pitman(高级出版计划),马萨诸塞州波士顿-伦敦·Zbl 0497.35001号
[27] [LPV]P.-L.Lions、G.Papanicolaou和S.R.S.Varadhan,Hamilton-Jacobi方程的均化,\newblock未出版预印本,1987年。
[28] 本尼迪克特·莱姆库勒;Reich,Sebastian,《模拟哈密顿动力学》,剑桥应用和计算数学专著14,xvi+379 pp.(2004),剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1069.65139号
[29] 狮子,P.-L。;Souganidis,P.E.,标量守恒律和哈密尔顿-雅可比方程的MUSCL和滤波格式的收敛性,数值。数学。,69, 4, 441-470 (1995) ·Zbl 0834.65087号 ·doi:10.1007/s002110050102
[30] 林志天;Tadmor,Eitan,(L^1)-近似Hamilton-Jacobi解的稳定性和误差估计,Numer。数学。,87, 4, 701-735 (2001) ·Zbl 0977.65059号 ·doi:10.1007/PL00005430
[31] Lucet,Yves,比快速勒让德变换、线性时间勒让德转换、Numer更快。算法,16,2,171-185(1998)(1997)·Zbl 0909.65037号 ·doi:10.1023/A:1019191114493
[32] John N.Mather,正定拉格朗日系统的最小不变测度,数学。Z.,207,2,169-207(1991)·Zbl 0696.58027号 ·doi:10.1007/BF02571383
[33] 斯坦利·奥斯尔(Stanley Osher);Sethian,James A.,《以曲率相关速度传播的前沿:基于Hamilton-Jacobi公式的算法》,J.Compute。物理。,79, 1, 12-49 (1988) ·Zbl 0659.65132号 ·doi:10.1016/0021-9991(88)90002-2
[34] 斯坦利·奥斯尔(Stanley Osher);Shu,Chi-Wang,Hamilton-Jacobi方程的高阶本质非振动格式,SIAM J.Numer。分析。,28, 4, 907-922 (1991) ·Zbl 0736.65066号 ·doi:10.1137/0728049
[35] Rorro,M.,有效哈密顿量的近似格式及其应用,应用。数字。数学。,56, 9, 1238-1254 (2006) ·兹比尔1100.65058 ·doi:10.1016/j.apnum.2006.03.006
[36] Soga,Kohei,Lax-Friedrichs方案的随机和变分方法,数学。公司。,84, 292, 629-651 (2015) ·Zbl 1305.65187号 ·doi:10.1090/S0025-5718-2014-02863-9
[37] Souganidis,Panagiotis E.,Hamilton-Jacobi方程粘度解的近似方案,J.微分方程,59,1,1-43(1985)·Zbl 0536.70020号 ·doi:10.1016/0022-0396(85)90136-6
[38] Zavidovique,Maxime,离散弱KAM理论中的严格子解和马氏势,注释。数学。帮助。,87, 1, 1-39 (2012) ·Zbl 1275.37031号 ·doi:10.4171/CMH/247
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