不适定问题的Landweber迭代正则化方法研究
2021-06-28高德宝宋千红张彩霞邵云虹
通化师范学院学报 2021年6期
关键词:方法
徐 磊,张 虹,高德宝,宋千红,张彩霞,邵云虹
近年来数学知识不断深入到诸多领域,而这些领域的发展都体现出了由问题结果反推问题原因,此类问题即为反问题.反问题大部分都具有不适定性,众多学者发现对于不适定问题可以用正则化理论很好地解决.正则化包括Tikhonov正则化、迭代正则化和elastic−net正则化等.Tikhonov正则化是最著名的正则化方法.迭代正则化方法是Tikhonov正则化的一种很好的替代方法.1951年,LAND⁃WEBER[1]首次提出利用Landweber迭代法求解线性不适定方程.迭代求解这种方程xk=xk−1+a(y−Txk−1),k∈N.MARTIN等人[2]证明了Landweber迭代法是求解非线性不适定问题的一种稳定方法.对于噪声水平的扰动数据δ提出了一个停止规则,在适当的条件下产生收敛速率.李中锋[3]利用Landweber迭代方法研究了含对流项的反向热传导问题和Helmholtz方程Cauchy问题.通过数值例子表明所用的方法是稳定可行的.刘霄[4]利用Landweber迭代法解决了分数阶反应扩散方程的未知源识别问题、非齐次分数阶反应扩散方程的反演初值等不适定问题.并给出了相应的后验正则化方法.本文主要考虑Landwe⁃ber迭代正则化方法,研究其方法的收敛性.并利用Landweber迭代方法求解反向热传导问题.
1 预备知识
讨论线性算子方程的适定性和不适定性,不适定性是指数学问题不满足Hadamard[5]定义的适定性,即以下性质之一不成立:
①问题的解存在;
②问题的解唯一;
③问题的解连续依赖于定解条件.
考虑不适定线性算子方程

其中:x在某个标准正交基下是稀疏的,A是有界线性算子……
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