求解时变非线性方程的Adams-Bashforth 离散时间算法

为了更好地解决时变非线性方程(time-varying nonlinear equation, TVNE),设计了一类Adams-Bashforth离散时间算法。首先给出了求解TVNE的连续时间零化神经网络,该神经网络具有指数收敛速度。然后利用线性多步算法将连续时间零化神经网络离散化,提出了一类六步Adams-Bashforth离散时间算法,并利用Jury稳定准则,给出了Adams-Bashforth离散算法步长的有效区间。最后将所提出的算法应用于解决机械臂路径规划问题,得到了较好的数值效果,精度最终可以达到10^-14m。     

基于前向和中间差分的离散ZNN的定常矩阵求逆方法

不同于传统的梯度神经网络,一类特殊的用于解决时变问题(如时变矩阵求逆)的新型递归神经网络(ZNN)于2001年提出.为了便于使用数字电路进行硬件实现,需要将该类递归神经网络进行离散化,在之前工作的基础上,利用多点前向差分和中间差分数值微分方法,得到一类通过一系列ZNN离散模型表示的矩阵求逆方法,数学分析结果表明,传统牛顿迭代法可以看作其中一个特例.为验证此方法的有效性,针对定常矩阵求逆问题进行求解,同时,利用线搜索算法来保证该模型的收敛速度.实验结果表明,基于多种数值微分公式并辅以线搜索算法的ZNN离散模型可以较好地收敛到问题的理论解,且具有较佳的收敛性能.     

分数阶非线性Schr?dinger方程的时间分裂算法

主要研究分数阶非线性Schr?dinger方程的时间分裂算法,将分数阶非线性Schr?dinger方程分裂成一个线性方程和一个非线性方程分别求解。其中,非线性方程可精确求解,并满足"点点守恒",而线性方程利用Crank-Nicolson差分格式离散求解。证明了该算法在离散形式下保持了原方程的质量和能量的守恒性,是无条件稳定的,收敛误差为O(h~2+τ~2)。最后通过数值实验验证了该算法的可行性和精度,说明该算法是一种简单有效的算法。     

求解二维Allen-Cahn方程的两种ADI格式

为了构建二维Allen-Cahn方程的高效数值格式,利用算子分裂方法将原方程离散成非线性方程和二维热传导方程,其中,非线性方程有解析解.二维热传导方程时间离散采用Crank-Nicolson格式,空间离散分别采用二阶中心差分和四阶Padé逼近,得到两个稳定的数值格式.数值实验结果表明:格式具有有效性;能量呈现递减规律.     

非线性方程求根的预估-校正迭代法

引入动力系统,将改进的Euler方法应用于非线性方程求根问题,给出非线性方程求根的预估-校正迭代格式.证明了该格式至少二阶收敛,通过数值实验验证了算法的有效性.     

求非线性方程数值解的两种三阶算法

本文在分析非线性方程数值解的二阶算法－牛顿逐根法的基础上，提出了两种改进思想，得到两种新的三阶算法。     

使用L_1罚参数的非单调收敛SQP算法

对带有等式和不等式约束条件的最优化问题，本文提出了一个利用非单调收敛技术的ＳＱＰ算法。该算法利用非单调技术进行一维搜索，使用线性方程代替子二次规划的求解以得到二阶校正方向，不仅有效地克服了“Ｍａｒａｔｏｓ”效应，而且与以往的ＳＱＰ型算法相比，大大地减少了计算量。在一定的条件下，我们证明了算法的全局收敛性和局部超线性收敛性。     

合成法求二阶线性方程的极点型非正则奇点邻域解的渐近展开式

给出二阶线性方程的极点型非正则奇点邻域解的渐近展开式.     

自由项为分段函数的二阶线性方程初值问题的解

利用二阶线性微分方程通解公式,给出了自由项为分段函数的二阶线性方程初值问题连续解的表达式.     

叠压缩型不动点迭代算法的收敛速度

本文给出了叠压缩型照不动点迭代算法的三种收敛速度，作为应用，给出了多元非线性方程解的存在性定理的一个推广。     

自由项为分段函数的二阶线性方程初值问题的解

利用二阶线性微分方程通解公式,给出了自由项为分段函数的二阶线性方程初值问题连续解的表达式.     

求解时变线性不等式离散算法的设计与分析

提出一种用于求解时变线性不等式的数值算法.通过引入一个时变向量(其每个元素都大于或等于零),将时变线性不等式转化为一个时变矩阵向量方程,并给出用于求解该方程的连续时间模型(即神经网络).采用欧拉差分公式将其离散化,推导得到相应的离散算法,并通过理论分析和数值实验验证该离散算法的有效性.结果表明:所提出的离散算法的稳态误差(SSRE)具有O(τ²)的变化规律,当τ的数值减小10倍,算法的稳态误差可减小100倍.     

有限域上向量子集中的陪集及最小陪集覆盖

在有限域上多元非线性方程的解集可以是任意向量集，在该向量集所属的空间上如果找到最小数量的陪集，并覆盖该向量集，那么用这组陪集来线性化该方程成为了可能。文章提出了在多元非线性方程的解集中算出陪集的算法以及最小陪集覆盖的算法，并给出了独立试验的结果。     

时滞非线性抛物型方程时间周期解的有限差分方法

文章建立了一个用于求解时滞非线性抛物型方程时间周期解的有限差分方法,在空间和时间方向上该方法分别具有四阶和二阶精度;为了证明解的存在唯一性,建立了一个单调迭代算法,该算法也给出了一个求解算法, 同时讨论了数值解的收敛性.     

一类时滞非线性抛物型方程时间周期解的有限差分方法

建立了一个用于求解一类时滞非线性抛物型方程时间周期解的有限差分方法,在空间和时间方向上该方法分别具有四阶和二阶精度.为了证明解的存在唯一性,建立了一个单调迭代算法,该算法也给出了一个求解算法.同时讨论了数值解的收敛性.     

圆域上变系数二阶椭圆方程有效的谱方法及其在奇异非线性问题中的应用

提出了圆域上二阶变系数椭圆方程的一种有效的谱方法。首先,利用极坐标变换,将原问题转化为极坐标下的一种等价形式,根据极条件、边界条件以及θ方向的周期性,引入了适当的Sobolev空间,建立了极坐标系下二阶变系数椭圆方程的一种弱形式及其离散格式。然后,利用Lax-Milgram引理证明了弱解的存在唯一性。再由非一致带权Sobolev空间中投影算子的逼近性质和傅里叶基函数的逼近性质,证明了逼近解的误差估计。另外,将提出的算法延伸到奇异非线性二阶椭圆方程的计算,并给出了数值算例,数值结果表明该算法是收敛的和高精度的。     

Nernst-Planck-Poisson方程的差分/谱方法求解

研究了Nernst-Planck-Poisson(NPP)方程的数值计算方法.推导了弱解的稳定性,提出了一系列时间离散格式,分析了半离散问题的若干性质,如离散浓度解的非负性(非负浓度是NPP系统的重要性质),格式的条件/无条件稳定性.结合谱方法进行空间离散,得到全离散数值格式,通过数值实验验证了算法的时间一阶、二阶收敛性,空间谱收敛性,以及离子浓度数值解的非负性.     

非线性斜微商双曲边值问题

利用仿微分算子,讨论了二阶完全非线性方程的斜商边值问题解的奇性,把P.Godin中的结果由椭圆边界点推广到了双曲点的情形.     

一类时滞非线性抛物型方程的数值解法

利用上下解方法及相应的单调迭代方法, 建立一个用于求解一类时滞非线性抛物型方程时间周期解的有限差分格式, 在空间和时间方向上该格式分别具有四阶和二阶精度, 并证明了周期解的存在惟一性, 给出了一个求解算法, 同时讨论了数值解的收敛性. 数值结果表明了所给方法的优越性.     

二阶非线性差分方程的渐近性

研究了具有负中立型项的二阶自共轭非线性差分方程的渐近性．利用广义的离散Riccati变换和函数序列的构造，给出了3种情形下差分方程非振动解的渐近性．