几类随机偏微分方程的不确定性量化方法

发布时间:2020-12-23 08:36
  随着科学技术的飞速发展,科学计算已经成为重要的研究工具.特别是对一些复杂的物理问题,其实验研究方法往往代价不菲且难以重复,数值模拟已经成为科学研究的重要手段.然而,现实世界中许多问题的数学模型中的一些参数存在很大的不确定性.为了更准确地计算带有不确定性的随机微分方程,需要设计高精度的数值方法并保证其收敛性.近年来,不确定性量化方法(UQ方法)越来越受到大家的重视,人们逐渐开始用UQ方法来求解各类随机微分方程.基于Askey正交多项式的随机配置方法(gPC-SC方法)与基于Askey正交多项式谱分解的随机Galerkin方法(gPC-SG方法)是UQ方法中的两种重要方法.前一种方法的主要思想是首先将方程随机空间中的随机变量取为Askey正交多项式的零点,将随机微分方程转化为零点处的多个确定性微分方程,然后求出多个确定性方组的解,再用拉格朗日插值法等获得随机微分方程的数值解.后者的主要思想是首先将随机微分方程的解在随机空间做基于Askey正交多项式的谱分解,然后在其子空间实施Galerkin投影,获得一组关于谱分解系数的方程组,通过求解方程组获得数值解.受此启发,本学位论文主要用上述两类方... 

【文章来源】:湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】:136 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

几类随机偏微分方程的不确定性量化方法


图1-2:稀疏节点与张量积节点对比??

多项式,树形结构,体系


?几类随机偏微分方程的不确定性量化方法???在(2丄1)中,若祕=1,…f,)为负整数,例如別=-?,则它将退化为一个超几何??多项式,形如:??(b〇k?■?■?■?(bs)kk\??文献[11]中已指明,Askey正交多项式体系由几类童要的超几何多项式构成,并??且可形象地用如图2-1的一个“树形结构”进行分类.这个树形结构始于连续型??的Wilson多项式和离散型的Racah多项式,两者均隶属于4F3.??4Fa(4)?f?wilson?)?(?Racali?j??/Continuous、?\?/Continuous^?[?Hahn?)?(Dual?Hahn)??{?}?iDualHahnJ?\?(?Hahn?)?\?J?\?7??zFi(2)?(pollaczek)?(?Jacobi?)?I,?Meixner?j?yjirawtchould??+《1)?MLaguerrey?\?\?/?(?Charlier?J?2Fo(1)??图2-1:?AskeylE交多项式体系的树形结构.??§2.1.3?Askey混丨屯多项式的谱分解??下面介绍文献[11]中的Wiener-Askey混沌分解,即广义混沌多项式分解.??11??

初值条件,均值,均方误差,误差


?博士学位论文???10'1??'——I?■?■?:??1?〇_2「?"I??:—B—?H2?mean??1〇-6「.?—□一?_?H2?m?s??: ̄? ̄?H3?mean??.-〇-??H3m-s??1〇-7丨丨?_?|?—?■?■???101??Number?of?Nodes??图3-2:?£^的均值误逢与均方误鑛??10"1??'——I?■?■?:??1?〇-2「?]???-米-.H1?m-s??:—B—?H2?mean??1?〇_6?r???-□-???H2?m-s?r??:—e—H3mean??-〇一H3m-s??10_7丨丨■?i?—?■?■???101??Number?of?Nodes??图3-3:压的均值误差与均方误差.??初值条件为??£.Ta.?=?lOOow(丌(1?_.\:))油(丌(1?__y)),??^?Ey〇?=?-10〇5m^(l?-x))co^(l?-j)),?(3.4.82)??、私。=〇,??40??

【参考文献】:
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本文编号:2933401

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