曹荣军;陈明华;Ng,Michael K。;吴宇江 (mathbb{R}^2)中含时非局部问题的快速高精度数值方法。 (英语) Zbl 1445.74054号 科学杂志。计算。 84,第1号,第8号文件,第31页(2020). 摘要:本文研究了时间相关非局部问题的时间维Crank-Nicolson方法和空间维的分段二次多项式配置方法。这种离散化的新理论结果是,所提出的数值方法是无条件稳定的,其全局截断误差为(mathcal{O}(tau^2+h^{4-gamma})和(0<gamma<1),其中(tau\)和(h\)分别是时间和空间维的离散化大小。此外,我们还发展了共轭梯度平方法来求解由含时非局部问题(包括二维情况)产生的离散化非对称和不定系统。通过在非局部问题中使用加法和乘法Cauchy核,可以在共轭梯度平方迭代中高效地执行结构系数矩阵-向量乘法。给出了数值例子来说明我们的理论结果,并证明了该方法的计算代价是O(M\log M)运算,其中M是配置点的数目。 引用于三文件 MSC公司: 74S99型 固体力学中的数值方法和其他方法 74平方米 有限差分法在固体力学问题中的应用 65个M12 含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 关键词:非对称不定系统;共轭梯度平方法;稳定性;汇聚;多项式配置法;Crank-Nicolson方案 软件:CGS公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{R.Cao}等人,《科学杂志》。计算。84,第1号,第8号文件,第31页(2020年;兹bl 1445.74054) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Andreu-Vaillo,F。;JM Mazón;罗西,JD;托莱多·梅莱罗,JJ,《非局部扩散问题》(2010),普罗维登斯:AMS,普罗维登斯·Zbl 1214.45002号 [2] Atkinson,KE,第二类Fredholm积分方程的数值解,SIAM J.Numer。分析。,4, 337-348 (1967) ·Zbl 0155.47404号 ·doi:10.1137/0704029 [3] 阿特金森,KE,第二类积分方程的数值解(2009),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1158.65088号 [4] 贝茨,P。;布鲁纳,H。;X.赵。;Zou,X.,关于材料科学中出现的一些非局部演化方程、非线性动力学和演化方程。Fields Institute Communications,13-52(2006),普罗维登斯:AMS,普罗维登·Zbl 1101.35073号 [5] 陈,RHF;Jin,XQ,《互动式Toeplitz解决方案简介》(2007),Phildelphia:SIAM,Phildelphia·Zbl 1146.65028号 [6] Chan,RH;Ng,MK,Toeplitz系统的共轭梯度法,SIAM Rev.,38,427-482(1996)·Zbl 0863.65013号 ·doi:10.1137/S0036144594276474 [7] 陈,MH;Deng,WH,空间分数阶扩散方程的四阶精确格式,SIAM J.Numer。分析。,52, 1418-1438 (2014) ·兹比尔1318.65048 ·数字对象标识代码:10.1137/130933447 [8] 陈,MH;邓文华,离散分数阶实体微积分,ESAIM:数学。国防部。数字。分析。,49, 373-394 (2015) ·Zbl 1330.65170号 ·doi:10.1051/m2安/2014052 [9] Chen,M.H.,EkströM,S.E.,Serra-Capizano,S.:非局部问题的多重网格方法:非对角占优或Toeplitz-plus-tridiagonal系统。SIAM J.矩阵分析。申请。(主要修订)arXiv:1808.09595 [10] 陈,MH;Deng,WH,非局部模型多重网格方法的收敛性分析,SIAM J.矩阵分析。申请。,38, 869-890 (2017) ·Zbl 1373.65068号 ·doi:10.1137/16M1076642 [11] Chen,M.H.,Qi,W.Y.,Shi,J.K.,Wu,J.M.:具有弱奇异核的非局部问题的分段多项式配置方法的一个尖锐误差估计。IMA J.数字。分析。(主要修订)arXiv:1909.10756 [12] 陈,MH;王,YT;Cheng,X。;Deng,WH,多维Riesz分数阶扩散方程的二阶LOD多重网格方法,BIT,54,623-647(2014)·Zbl 1301.35200号 ·doi:10.1007/s10543-014-0477-1 [13] 杜琪。;汉族,HD;张,JW;Zheng,CX,无界区域上二维非局部波动方程的数值解,SIAM J.Sci。计算。,40,A1430-A1445(2018)·兹比尔1392.82036 ·doi:10.1137/16M1102896 [14] 杜琪。;Gunzburger,M。;勒霍克,R。;Zhou,K.,体积约束下非局部扩散问题的分析与逼近,SIAM Rev.,56,676-696(2012)·Zbl 1422.76168号 [15] 杜,N。;Wang,H.,({mathbb{R}}^2)中有界区域上空间分数阶色散方程的快速有限元方法,SIAM J.Sci。计算。,37,A1614-A1635(2015)·Zbl 1331.65175号 ·数字对象标识代码:10.1137/15M1007458 [16] de Hoog,F。;Weiss,R.,产品集成的渐近展开,数学。计算。,27, 295-306 (1973) ·Zbl 0303.65023号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1973-0329207-0 [17] 高,Y。;冯·H。;Tian,H。;Ju,法学博士;Zhang,XP,分数超奇异积分的Nodal型Newton-Cotes规则,E.Asian J.Appl。数学。,8, 697-714 (2018) ·Zbl 1466.65023号 ·doi:10.4208/eajam.270418.190818 [18] 李,BY;Sun,WW,Newton-说明了区间上Hadamard有限部分积分的规则,IMA J.Numer。分析。,30, 1235-1255 (2010) ·Zbl 1203.65058号 ·doi:10.1093/imanum/drp011 [19] 潘,JY;Ng,M。;Wang,H.,由含时空间分数阶扩散方程产生的线性系统的快速迭代求解器,SIAM J.Sci。计算。,38,A2806-A2826(2016)·兹比尔1348.65067 ·数字对象标识代码:10.1137/15M1030273 [20] 庞,H。;Sun,H.,分数阶扩散方程的多重网格法,J.Compute。物理。,231, 693-703 (2012) ·Zbl 1243.65117号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.10.005 [21] Quarteroni,A。;Sacco,R。;Saleri,F.,《数值数学》(2007),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0913.65002号 [22] Saad,Y.,《稀疏线性系统的迭代方法》(2003),费城:SIAM,费城·Zbl 1002.65042号 [23] Silling,SA,《不连续性和长程力弹性理论的改革》,J.Mech。物理学。固体,48,175-209(2000)·Zbl 0970.74030号 ·doi:10.1016/S0022-5096(99)00029-0 [24] Sonneveled,P.,CGS,非对称线性系统的快速Lanczos型解算器,SIAM J.Sci。统计计算。,10, 36-52 (1989) ·Zbl 0666.65029号 ·数字对象标识代码:10.1137/0910004 [25] Tian,H。;Wang,H。;Wang,WQ,非局部扩散模型的一种有效配置方法,Int.J.Numer。分析。型号。,4, 815-825 (2013) ·Zbl 1280.65134号 [26] Varga,RS,矩阵迭代分析(2000),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0998.65505号 [27] Varah,JM,矩阵最小奇异值的下界,线性代数应用。,11, 3-5 (1975) ·Zbl 0312.65028号 ·doi:10.1016/0024-3795(75)90112-3 [28] Wang,H。;Basu,T.,二维空间分数扩散方程的快速有限差分方法,SIAM J.Sci。计算。,34,A2444-A2458(2012)·Zbl 1256.35194号 ·数字对象标识码:10.1137/12086491X [29] Wang,H。;Tian,H.,一种快速Galerkin方法,用于周动力模型的高效矩阵组装和存储,J.Compute。物理。,2317730-7738(2012年)·Zbl 1254.74112号 ·doi:10.1016/j.jcp.2012.06.009 [30] 吴,JM;Lü,Y.,某些有限部分积分的二阶Newton-Cotes公式的超收敛结果,IMA J.Numer。分析。,25, 253-263 (2005) ·Zbl 1069.41026号 ·doi:10.1093/imanum/drh025 [31] 张,XP;吴,JM;Ju,LL,非局部扩散问题的精确和渐近兼容配置格式,应用。数字。数学。,133, 52-68 (2018) ·Zbl 1405.65158号 ·doi:10.1016/j.apnum.2017.11.007(文件编号:10.1016/j.apnum.2017.11.007) 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。