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基于单Cauchy数据的椭圆系统反源问题的正则化方法。 (英语) Zbl 1412.65040号

摘要:在本文中,我们研究了椭圆系统中源项的识别问题
\[-\nabla\cdot(Q\nabla\Phi)=f\text{in}\Omega\subset R^d,\,d\in\{2,3\},\]
\[Q\nabla\Phi\cdot\vec{n}=j\text{on}\partial\Omega\text{和}\Phi=g\text{on}\partical\Omega\]
从Neumann和Dirichlet数据((j,g)的噪声级为(δ>0)的单个噪声测量偶((jdelta,gdelta))出发,给出了扩散矩阵(Q)。为了解决这个线性反问题,提出了一种Tikhonov型正则化的变分方法,该方法具有Kohn-Vogelius型的特定失配项和二次稳定惩罚项。该方法也是Lavrentiev正则化的一种变体。对于无穷维希尔伯特空间中出现的线性逆问题,可以从经典Tikhonov和Lavrentiev正则化的一般理论中找到收敛性和速率结果。使用变分离散化概念,其中PDE是用分段线性和连续有限元离散的,我们证明了有限元逼近到所寻求的源函数的收敛性。此外,如果满足合适的距离型源条件,我们还导出了误差界和相应的收敛速度。对于数值解,我们提出了共轭梯度法。为了说明理论结果,我们给出了一个数值案例研究,它支持我们的分析结果。

MSC公司:

65J20型 抽象空间中不适定问题的数值解;正规化
65J22型 抽象空间反问题的数值解法
35兰特 PDE的不良问题
47A52型 线性算子和不适定问题,正则化
35兰特 PDE的反问题

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