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多步向后差分公式的一种新离散能量技术

数值分析 2021-02-10 v1 数值分析

摘要

向后微分公式(BDF)是一类用于刚性微分方程数值积分的有用隐式方法族。众所周知,抛物型方程的 AA-稳定 BDF1 和 BDF2 格式的稳定性与收敛性可直接由标准离散能量分析建立。然而,这种经典分析技术似乎不能直接应用于 3k53\leq \mathbf{k}\leq 5 的 BDF-k\mathbf{k} 格式。为克服该困难,Lubich 等人 [IMA J. Numer. Anal., 33:1365-1385, 2013] 基于 Nevanlinna-Odeh 乘子技术 [Numer. Funct. Anal. Optim., 3:377-423, 1981] 开发了强有力的分析工具。本工作中,通过使用所谓的离散正交卷积核技术,我们将恢复经典能量分析,从而可建立 3k53\leq \mathbf{k}\leq 5 的 BDF-k\mathbf{k} 格式的稳定性与收敛性。我们分析技术的理论优势之一是,对初始数据的空间正则性要求更低。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.04644,
  title  = {A new discrete energy technique for multi-step backward difference formulas},
  author = {Honglin Liao and Tao Tang and Tao Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.04644},
  year   = {2021}
}