一种求解分段常数Robin系数的数值方法
2016-10-12马衍波
韩山师范学院学报 2016年3期
马衍波
(韩山师范学院数学与统计学院,广东潮州 521041)
一种求解分段常数Robin系数的数值方法
马衍波
(韩山师范学院数学与统计学院,广东潮州521041)
考虑分段常数的Robin反问题的数值求解,由于TV正则化泛函在0点不可导,其数值算法的设计是很大的挑战.文章给出一种自适应的TV泛函,该泛函综合了Tikhonov正则化方法和TV正则化方法的优点.数值实验表明,该方法对分段常数的Robin反问题的恢复有较好的效果.
Robin系数;Tikhonov正则化;反问题
考虑Laplace方程的Robin边界问题

带有Robin边界条件的Laplace方程可用来刻画众多实际应用,如对稳态热传导建模或在半导体研究中模拟金属硅之间的导电性.关于其理论及数值研究已吸引众多学者关注[1,2].相对于正问题,若已知u在部分边界上的值u0=u|Γ,其中Γ0⊂Γ,且Γ0⋂Γ1=Φ.重构恢复Robin系数p的过程就构成
0了一个反问题,称为Robin反问题.该反问题来源于半导体装置[3,4]、各种无伤检测[5-7].
Robin反问题是一个不适定问题,即使观测数据的微小变化,也会造成恢复数据的巨大变化,即解不连续依赖于给定数据.由于其不适定性,该问题的研究充满了挑战性,几十年来对其理论研究和数值算法已取得了众多成果[8-14].而针对非光滑的Robin系数,基于全变差的非线性反问题的数值方法得到了很多学者的重视[15-18].
由于TV正则化泛函在0点不可导,所以其数值算法的设计是很大的挑战.考虑到Tikhonov正则化方法和TV正则化方法的优缺点,给出一种自适应的TV方法,将Tikhonov正则化方法和TV正则化方法的优点结合起来……
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