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面向正交矩阵值场的广义 MBO 扩散生成运动

偏微分方程分析 2017-11-07 v1 计算几何

摘要

我们考虑寻找正交矩阵值场的 Dirichlet 能量驻点的问题。遵循 Ginzburg-Landau 方法,当矩阵值场不取正交矩阵值时对其进行惩罚以松弛该能量。我们引入了一种广义的 MBO 扩散生成运动,通过迭代两步直至收敛来有效寻找该能量的局部极小元。第一步,如原方法那样,当前的矩阵值场由扩散方程演化。第二步,该场被逐点重新分配给最接近的正交矩阵,这可通过奇异值分解计算。我们推广了 Esedoglu 和 Otto 的 Lyapunov 函数,以表明该方法在迭代上非增,因此是无条件稳定的。我们还证明了空间离散化迭代在有限次迭代内收敛到驻点解。该算法使用最近点方法和非均匀快速傅里叶变换实现。我们以在平环面和闭曲面上的若干数值实验作结,这些实验不出所料地展现了来自 Allen-Cahn 和复 Ginzburg-Landau 方程的经典行为,但也展现了新现象。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.01365,
  title  = {A generalized MBO diffusion generated motion for orthogonal matrix-valued fields},
  author = {Braxton Osting and Dong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01365},
  year   = {2017}
}

备注

32 pages, 10 figures