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比较所有线性偏微分方程求解器的计算工具:最优方法是无网格的

数值分析 2013-02-13 v1

摘要

本文首先提出了一种计算技术,用于比较所有使用相同输入数据的线性偏微分方程(PDE)求解方法。这是通过将它们写为解值的线性重构公式(即输入数据的线性组合)来实现的。计算这些重构公式在固定 Sobolev 空间上的范数,将作为一种质量标准,从而允许对所有具有相同输入的线性方法进行公平比较,包括有限元、有限差分和无网格局部 Petrov-Galerkin 技术。本文将提供若干 illustrative 示例。作为副产品,研究发现存在一种唯一的误差最优方法。该方法必然优于任何使用相同数据的其他竞争技术(例如前述方法),并且如果解完全“用节点表示”(Belytschko 等人,1996),则该方法必然是无网格的。经仔细考察发现,该方法与使用误差评估所用希尔伯特空间的核(例如所用 Sobolev 空间的核)进行的对称无网格配点法相一致。该技术自 1998 年以来就已存在,但其最优性性质迄今未被注意。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.2784,
  title  = {A computational tool for comparing all linear PDE solvers -- Optimal methods are meshless},
  author = {Robert Schaback},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.2784},
  year   = {2013}
}

备注

5 figures