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一种针对分级时间步长Volterra次扩散方程全体联立系统的预处理技术

数值分析 2024-03-20 v2 数值分析

摘要

具有弱奇异核的Volterra次扩散问题能很好地描述次扩散过程的动力学。分级 L1L1 格式常被选用来离散此类问题,因为它能处理解在 t=0t = 0 附近的奇异性。本文提出一种改进。首先将时间区间 [0,T][0, T] 拆分为 [0,T0][0, T_0][T0,T][T_0, T],其中 T0T_00<T0<T0 < T_0 < T)合理地小。然后,在 [0,T0][0, T_0] 中采用分级 L1L1 格式,而在 [T0,T][T_0, T] 中使用均匀格式。我们的全体联立系统基于此策略导出。为高效求解所得系统,将其拆分为两个子问题并设计两个预条件子。还研究了这两个预条件子的若干性质。此外,我们将该方法推广至求解半线性次扩散问题。数值结果证实了方法的高效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.14636,
  title  = {A preconditioning technique for an all-at-once system from Volterra subdiffusion equations with graded time steps},
  author = {Yong-Liang Zhao and Xian-Ming Gu and Alexander Ostermann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14636},
  year   = {2024}
}

备注

3 figures; 3 tables. This preprint has been accepted by Journal of Scientific Computing