Numerical Verification Methods and Computer-Assisted Proofs for Partial Differential Equations

· ·
· Springer Series in Computational Mathematics Книга 53 · Springer Nature
Електронна книга
467
Сторінки
Google не перевіряє оцінки й відгуки. Докладніше.

Про цю електронну книгу

In the last decades, various mathematical problems have been solved by computer-assisted proofs, among them the Kepler conjecture, the existence of chaos, the existence of the Lorenz attractor, the famous four-color problem, and more. In many cases, computer-assisted proofs have the remarkable advantage (compared with a “theoretical” proof) of additionally providing accurate quantitative information.

The authors have been working more than a quarter century to establish methods for the verified computation of solutions for partial differential equations, mainly for nonlinear elliptic problems of the form -∆u=f(x,u,∇u) with Dirichlet boundary conditions. Here, by “verified computation” is meant a computer-assisted numerical approach for proving the existence of a solution in a close and explicit neighborhood of an approximate solution. The quantitative information provided by these techniques is also significant from the viewpoint of a posteriori error estimates for approximate solutions of the concerned partial differential equations in a mathematically rigorous sense.

In this monograph, the authors give a detailed description of the verified computations and computer-assisted proofs for partial differential equations that they developed. In Part I, the methods mainly studied by the authors Nakao and Watanabe are presented. These methods are based on a finite dimensional projection and constructive a priori error estimates for finite element approximations of the Poisson equation. In Part II, the computer-assisted approaches via eigenvalue bounds developed by the author Plum are explained in detail. The main task of this method consists of establishing eigenvalue bounds for the linearization of the corresponding nonlinear problem at the computed approximate solution. Some brief remarks on other approaches are also given in Part III. Each method in Parts I and II is accompanied by appropriate numerical examples that confirm the actual usefulness of theauthors’ methods. Also in some examples practical computer algorithms are supplied so that readers can easily implement the verification programs by themselves.

Оцініть цю електронну книгу

Повідомте нас про свої враження.

Як читати

Смартфони та планшети
Установіть додаток Google Play Книги для Android і iPad або iPhone. Він автоматично синхронізується з вашим обліковим записом і дає змогу читати книги в режимах онлайн і офлайн, де б ви не були.
Портативні та настільні комп’ютери
Ви можете слухати аудіокниги, куплені в Google Play, у веб-переглядачі на комп’ютері.
eReader та інші пристрої
Щоб користуватися пристроями для читання електронних книг із технологією E-ink, наприклад Kobo, вам знадобиться завантажити файл і перенести його на відповідний пристрій. Докладні вказівки з перенесення файлів на підтримувані пристрої можна знайти в Довідковому центрі.