线性参数抛物线偏微分方程的结构辨识性分析:通过辅助椭圆算子
偏微分方程分析
2025-04-08 v2 定量方法
摘要
参数辨识性通常是数学模型在解释生物数据时所必需的,但目前仅有有限的理论可用于偏微分方程的研究。我们提出了一种新的方法,用于全观测线性参数抛物线方程的结构辨识性分析。该方法将辨识性问题建模为 closely related椭圆方程中的存在性与唯一性问题。对于齐次方程,we利用著名的Fredholm替代原理来建立无条件辨识性,以及特定初始条件和边界条件导致非辨识性的情况。虽然在某种意义上属于病理情况,但我们展示了这种结构辨识性丧失对实际辨识性也会产生影响;这在空间问题中尤其重要,因为初始条件常受实验限制。对于带有非线性反应项的情况,辅助椭圆方程解的唯一性对应于辨识性,常在温和假设下导致无条件全局辨识性。我们针对一系列简单标量模型进行分析,这些模型包含各种边界条件,即线性(指数)和非线性(Logistic)源项,以及一种特殊的两种物种细胞运动模型。我们指出,新的视角使我们能够利用已发展完善的分析工具来推进偏微分方程结构辨识性理论的发展。
引用
@article{arxiv.2411.17553,
title = {Structural identifiability of linear-in-parameter parabolic PDEs through auxiliary elliptic operators},
author = {Yurij Salmaniw and Alexander P Browning},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17553},
year = {2025}
}
备注
30 pages, 4 figures