偏微分方程反问题的数值解法教案
3) 当初始条件 (x)未知时,附加条件往往是给出系统在某一时刻的状态,这相当于从后面的状态去确定初始状态,所以也称为逆时间过程的反问题
4) 当边界条件ψ(x,t)未知时,这种反问题经常在工程中出现,称为边界控制问题。 5) 如果区域的边界 Ω是未知的,常称这类反问题为几何反问题。
1.3 不适定性的概念
Hadamard,1923,不适定概念:同时满足如下三个条件的问题,称为是适定的: (1)问题解的存在性 (2)问题解的唯一性
(3)问题的解连续依赖于定解条件(解连续依赖性或稳定性) 否则问题称为是不适定的。
z 存在性依赖于解的定义和输入数据 z 唯一性依赖于解空间的大小和输入数据
z 连续依赖性依赖于解空间的拓扑结构(解和输入数据的度量) 定义1.1 设A:X→Y是赋范空间X到赋范空间Y的一个算子。方程
Ax=y
称为是适定的,如果A是一一对应的并且逆算子A:Y→X是连续的。否则称为是不适定的。
定义1.1’ 设A:X→Y是赋范空间X到赋范空间Y的一个算子。方程
1
Ax=y
称为是适定的,如果满足下述条件: C1: y∈Y, x∈X满足Ax=y
C2: y1,y2∈Y,且y1≠y2,有Ax1=y1,Ax2=y2,则x1≠x2.。 C3:若Ax1=y1,Ax2=y2,则当y2→y1时,有x2→x1.
反问题和不适定的联系:绝大多数反问题都是不适定的。主要表现在:
1)由于客观条件的限制,反问题中的输入数据往往是欠定的或者是过定的,这会导致解