×

偏微分方程的自动前置和后置条件。 (英语) Zbl 1491.35119号

摘要:基于自动机理论和代数框架,我们研究初值问题的等式推理(静脉注射)多项式偏微分方程(偏微分方程). 我们首先描述了偏微分方程系统\(\ Sigma \)根据由\(\ Sigma \诱导的余代数到形式幂级数余代数的最终态射(fps(英尺/秒))。fps(英尺/秒)解保守地扩展了经典解析解。表达静脉注射然后,我们以它们的一般形式介绍分层的,分层的系统,其中功能的规范可以分解为不同的子系统偏微分方程.我们提升了fps(英尺/秒)分层系统的解决方案。然后,我们给出了一个相对完整的算法来计算此类系统的最弱前置条件和最强后置条件。在某种程度上,这个结果减少了偏微分方程初值问题的代数推理。我们举例说明了使用该方法的概念验证实现进行的一些实验。

MSC公司:

35立方厘米 PDE系列解决方案
35A35型 偏微分方程背景下的理论近似
35G55型 非线性高阶偏微分方程组的初值问题
68瓦30 符号计算和代数计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 贝特曼,H.,《流体运动的一些最新研究》,蒙大拿州。《天气评论》,43、4、163-170(1915)
[2] 博尔多,S。;Clément,F。;费利特,J.-C。;梅耶罗,M。;Melquiond,G。;Weis,P.,《信任计算:从偏微分方程到实际程序的机械化证明》,Compute。数学。应用。,3, 68, 325-352 (2014) ·Zbl 1369.35051号
[3] Bonchi,F。;Bonsangue,M.M。;博雷尔,M。;Rutten,J.J.M.M。;Silva,A.,《线性加权自动机的联合观点》,Inf.Comput。,211, 77-105 (2012) ·Zbl 1279.68235号
[4] Boreale,M.,线性代数形式的加权互模拟,(CONCUR 2009。CONCUR 2009,LNCS,第5710卷(2009),施普林格),163-177·Zbl 1254.68130号
[5] Boreale,M.,《代数、余代数和多项式微分方程中的最小化》(FoSSACS Proc.2017)。程序。FoSSACS 2017,LNCS,第10203卷(2017),Springer)。(2017年《FoSSACS程序》)。程序。FoSSACS 2017,LNCS,第10203卷(2017),Springer),Log。方法计算。科学。,15、1、71-87(2019),完整版本·Zbl 1486.68109号
[6] Boreale,M.,多项式码中代数最强后条件和最弱前提的完整算法(SOFSEM 2018)。SOFSEM 2018,LNCS,第10706卷(2018),Springer)。(SOFSEM 2018)。SOFSEM 2018,LNCS,第10706卷(2018),Springer),科学。计算。程序。,193、442-455(2018),爱思唯尔·Zbl 1450.12004号
[7] Boreale,M.,多项式连续系统的精确和近似线性抽象算法,(HSCC 2018(2018),ACM),207-216·Zbl 1417.93147号
[8] Boreale,M.,《关于偏微分方程的余代数》(MFCS 2019)。MFCS 2019,LIPIcs,第138卷(2019),Schloss Dagstuhl-Leibniz Zentrum für Informatik),24:12-24:13·Zbl 07561668号
[9] Boreale,M.,《偏微分方程的自动前置和后置条件》,(QEST 2020-第17届系统定量评估国际会议。QEST 2020-第17届国际系统定量评估会议,LNCS,第12289卷(2020),Springer)·Zbl 1486.35128号
[10] 博雷尔,M。;Collodi,L.,计算多项式PDE守恒定律的线性代数方法,J.Symb。计算。,108, 55-72 (2022) ·Zbl 1475.35124号
[11] 博雷尔,M。;Gorla,D.,流产品的代数和余代数,(第32届并发理论国际会议论文集(CONCUR 2021)。程序。第32届并行理论国际会议(CONCUR 2021),LIPIcs,第203卷(2021)·Zbl 07730621号
[12] Boulier,F。;拉扎德,D。;Ollivier,F。;Petitot,M.,有限生成微分理想根的计算表示,应用。代数工程通讯。计算。,20, 1, 73-121 (2009) ·Zbl 1185.12003年
[13] Burgers,J.M.,《说明湍流理论的数学模型》(《应用力学进展》,第1卷(1948年),Elsevier),171-199
[14] Cardelli,L。;特里巴斯顿,M。;柴可夫斯基,M。;Vandin,Andrea,微分等价的符号计算,Theor。计算。科学。,777, 132-154 (2019) ·兹比尔1425.68463
[15] Claudel,Ch.G。;Bayen,A.M.,使用混合分量求解切换Hamilton-Jacobi方程和守恒定律,(HSCC 2008(2008),ACM),101-115·Zbl 1144.93319号
[16] 考克斯·D。;Little,J。;O'Shea,D.,《理想、多样性和算法——计算代数几何和交换代数导论》,数学本科生教材(2007),施普林格·Zbl 1118.13001号
[17] Evans,C.,偏微分方程(2010),美国数学学会·Zbl 1194.35001号
[18] Ghorbal,K。;Platzer,A.,用微分根式不变量表征代数不变量,(TACAS 2014。TACAS 2014,LNCS,第8413卷(2014)),279-294,扩展版本可从
[19] Janet,M.,《Sur les sysèmes d’équations aux dériveées partielles》,(法国国家博物馆(Thèses françaises de l'entre-deux-guerres)(1920年),《高蒂尔-维拉斯:高蒂尔斯-维拉斯巴黎》)
[20] Kolchin,E.R.,《微分代数与代数群》,《纯粹与应用数学》,第54卷(1973年),学术出版社:学术出版社,纽约-朗顿·Zbl 0264.12102号
[21] 孔,H。;Bogomolov,S。;先令,Ch。;江、余;Henzinger,Th.A.,基于不变簇的非线性混合系统的安全验证,(HSCC 2017(2017),ACM),163-172·Zbl 1369.93185号
[22] Lemaire,F.,具有解析初始条件和非解析解的有序线性偏微分方程组,J.Symb。计算。,35,5487-498(2003年5月)·Zbl 1070.35003号
[23] Lemaire,F.,《Algèbre Différentielle的L'algorithmique贡献》(2002),里尔科学技术大学:里尔科学与技术大学,Génie logiciel[cs.SE]
[24] Levandosky,J.,应用数学偏微分方程讲义(数学220A)(2002),斯坦福大学
[25] Marvan,M.,正交系统可积性的充分条件集,发现。计算。数学。,9, 6, 651-674 (2009) ·Zbl 1180.35381号
[26] 诺维科夫,D。;Yakovenko,S.,多项式向量场的轨迹和多项式理想的上升链,《傅里叶研究年鉴》,49,2,563-609(1999)·Zbl 0947.37008号
[27] Olver,P.J.,李群在微分方程中的应用,2/E,数学研究生教材(1993),Springer·兹比尔0785.58003
[28] 巴甫洛维奇,D。;Escardó,M.H.,共导形式的微积分,(LICS 1998(1998),IEEE),408-417
[29] Platzer,A.,《动力系统的逻辑》(LICS 2012(2012),IEEE),13-24·Zbl 1362.68178号
[30] Platzer,A.,差分混合游戏,ACM Trans。计算。日志。,18, 3, 19-44 (2017) ·Zbl 1407.91056号
[31] 里德·G。;Wittkopf,A。;Boulton,A.,将非线性偏微分方程组简化为对合形式,Eur.J.Appl。数学。,7, 6, 635-666 (1996) ·Zbl 0892.35041号
[32] Riquier,C.,Les Systèmes D'équations aux Dérivèes Partielles(1910年),Gauthiers-Villars:Gauthiers-Villars Paris
[33] Ritt,J.F.,微分代数,美国数学学会学术讨论会出版物,第三十三卷(1950),美国数学协会:美国数学协会,纽约·Zbl 0037.18501号
[34] Robertz,D.,PDE的形式算法消除,数学课堂笔记(2014),Springer·Zbl 1339.35007号
[35] Rosenkranz,M。;Regensburger,G.,微分代数中线性常微分方程边界问题的求解和分解,J.Symb。计算。,43, 8, 515-544 (2008) ·Zbl 1151.34008号
[36] M.Rosenkranz,G.Regensburger,L.Tec,B.Buchberger,《边界问题的符号分析:从重写到参数化Gröbner基》。CoRR abs/1210.2950,2012年·Zbl 1250.65104号
[37] 鲁斯特,C.J。;里德·G·J。;Wittkopf,A.D.,解析微分系统形式幂级数解的存在唯一性定理,(ISSAC 1999(1999)),105-112
[38] Rutten,J.J.M.M.,行为微分方程:流、自动机和幂级数的共导微积分,Theor。计算。科学。,308, 1-3, 1-53 (2003) ·Zbl 1071.68050号
[39] 桑卡拉纳拉亚南,S。;Sipma,H。;Manna,Z.,使用Gröbner基的非线性循环不变量生成,(POPL 2004(2004),ACM)·Zbl 1325.68071号
[40] Sankaranarayanan,S.,使用理想不动点的混合系统的自动不变量生成,(HSCC 2010(2010),ACM),221-230·Zbl 1360.34082号
[41] Thomas,J.M.,《微分系统》,美国数学学会学术讨论会出版物,第二十一卷(1937年),美国数学协会:美国数学协会,纽约。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。