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低正则空间上四维变分数据同化问题的分析

最优化与控制 2025-05-30 v2

摘要

我们对线性和半线性抛物型偏微分方程的四维变分数据同化(4D4D-VAR)问题进行了严格分析。由于代价泛函中出现了状态变量的逐点观测,因此需要状态关于空间变量的连续性。利用最大抛物正则性工具,我们证明了该正则性对具有由控制约束保证的 LβL^\beta 正则性的初始条件成立,而非由人工代价项确保的控制的 Sobolev 正则性。我们得到了空间维数 d=2,3d=2,3 时凸与非凸问题的最优控制存在性以及一阶必要最优性条件,以及 d=2d=2 时非凸问题的二阶充分最优性条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.00847,
  title  = {Analysis of Four-Dimensional Variational Data Assimilation Problems in Low Regularity Spaces},
  author = {Paula Castro and Juan Carlos De los Reyes and Ira Neitzel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00847},
  year   = {2025}
}