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存在无界与时变算子时的二阶指数分裂:构造与收敛

数值分析 2024-05-08 v3 数值分析

摘要

对于形如 u(t)=[A+B(t)]u(t)u'(t)=[A + B(t)] u(t)t0t\geq0 的线性微分方程,其中 AA 可能为无界算子,我们构造了两类二阶指数分裂并推导其误差界。在积分二次迭代的 Duhamel 公式时求积公式的作用被重新表述:我们证明它们的选择定义了分裂的结构。此外,该重新表述使我们能够考虑基于 Birkhoff 插值的求积公式,从而得到不仅包含纯阶段分裂、还包含 B(t)B(t) 的导数以及 AAB(t)B(t) 的交换子的分裂。在此方法中,分裂的构造与误差分析是同时进行的。我们讨论了各家族成员的精度。数值实验用以补充理论考量。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.01556,
  title  = {Second-order exponential splittings in the presence of unbounded and time-dependent operators: construction and convergence},
  author = {Karolina Kropielnicka and Juan Carlos del Valle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01556},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 2 figures