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P2 Computing Solution Operators of Boundary-value Problems for Some Linear Hyperbolic Systems of PDEs

计算若干线性双曲偏微分方程系统边值问题的解算子
LMCS vol.Volume 13, Issue 42017匹配度 1/10 · 该论文属于可计算性理论与数值分析(TTE 框架下证明双曲型 PDE 边值问题解算子的可计算性),与用户的 PL↔AI 交叉、浮点程序分析、贝叶斯程序分析等方向均无实质关联;仅在'理论形式化'的偏好上与用户有极弱的风格共鸣。引用 8 inbox
Svetlana Selivanova, Victor Selivanov
dblp: 2026-09-10crossref: 2026-09-10arxiv: 2026-09-10

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一句话:用数值分析与TTE框架证明对称双曲PDE系统边值问题解算子的可计算性。

论文讨论如何将数值分析方法用于在TTE(类型二有效可计算性)框架下证明偏微分方程边值问题解算子的可计算性。作者针对具有可计算实系数和耗散边界条件的对称双曲系统,证明其在立方体 Q 上的边值问题解算子可计算,并证明同一系统的 Cauchy 问题解算子可计算且对系数具有可计算依赖。此类系统可描述弹性、声学、Maxwell方程等广泛物理过程,许多波方程边值问题也可归约到该框架,因此部分回答了 Weihrauch 与 Zhong (2002) 提出的问题。与大多数现有PDE可计算性证明方法相比,该方法不要求存在显式解公式,因而适用于更广一类的方程或方程组。

问题
在TTE可计算性意义下,如何证明线性双曲PDE系统边值问题与Cauchy问题解算子的可计算性,且不依赖显式解公式。
方法
借助数值分析方法,针对可计算实系数与耗散边界条件下的对称双曲系统,构造并分析可计算解算子,并处理解对系数的可计算依赖。
评估
在立方体 Q 上给出边值问题和Cauchy问题的可计算性证明;覆盖弹性、声学、Maxwell方程及部分波方程,并回应 Weihrauch 与 Zhong (2002) 的问题。
原文摘要(Abstract)

We discuss possibilities of application of Numerical Analysis methods to proving computability, in the sense of the TTE approach, of solution operators of boundary-value problems for systems of PDEs. We prove computability of the solution operator for a symmetric hyperbolic system with computable real coefficients and dissipative boundary conditions, and of the Cauchy problem for the same system (we also prove computable dependence on the coefficients) in a cube $Q\subseteq\mathbb R^m$. Such systems describe a wide variety of physical processes (e.g. elasticity, acoustics, Maxwell equations). Moreover, many boundary-value problems for the wave equation also can be reduced to this case, thus we partially answer a question raised in Weihrauch and Zhong (2002). Compared with most of other existing methods of proving computability for PDEs, this method does not require existence of explicit solution formulas and is thus applicable to a broader class of (systems of) equations. Comment: 31 pages

链接与引用

DOI 原文 · arXiv · PDF(开放获取) · DBLP

BibTeX
@article{abs-1305-2494,
  title = {Computing Solution Operators of Boundary-value Problems for Some Linear Hyperbolic Systems of PDEs},
  author = {Svetlana Selivanova and Victor Selivanov},
  journal = {Logical Methods in Computer Science},
  volume = {Volume 13, Issue 4},
  year = {2017},
  doi = {10.23638/lmcs-13(4:13)2017}
}