RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математические труды // Архив

Матем. тр., 2022, том 25, номер 1, страницы 3–50 (Mi mt658)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Ненасыщаемые алгоритмы численного решения эллиптических краевых задач в гладких осесимметричных областях

В. Н. Белых

Институт математики им. С.Л.Соболева СОРАН, просп. Академика Коптюга, 4, 630090, РОССИЯ

Аннотация: Построен принципиально новый — ненасыщаемый — метод численного решения уравнения Лапласа в гладких осесимметричных областях достаточно произвольной формы. Отличительная черта метода — отсутствие главного члена погрешности $O(m^{-r})$ ($r>2$ — целое фиксированное число), и как результат — способность автоматически подстраиваться к любым избыточным (экстраординарным) запасам гладкости отыскиваемых решений задач. Метод наделяет компьютерную практику новым вычислительную средством, способным в дискретизованной форме наследовать как дифференциальные, так и спектральные характеристики оператора исследуемой эллиптической задачи. Это позволяет эффективно учитывать осесимметричную специфику задачи, являющуюся “камнем преткновения” для любых численных методов, имеющих главный член погрешности. Полученный результат принципиален, ибо в случае $C^{ \infty}$-гладких решений задачи компьютерный числовой ответ конструируется (с точностью до медленно растущего множителя) с абсолютно неулучшаемой экспоненциальной оценкой погрешности. Неулучшаемость оценки обусловлена асимптотикой александровского $m$-поперечника компакта $C^{ \infty}$-гладких функций, содержащего точное решение задачи. Эта асимптотика имеет вид также убывающей к нулю (с ростом целого параметра $m$) экспоненты.

Ключевые слова и фразы: уравнение Лапласа, осесимметричная область, ненасыщаемый численный метод,хорошая обусловленность, экспоненциальная сходимость.

УДК: 519.644+517.518.85

Статья поступила: 17.01.2022
Переработанный вариант: 15.03.2022
Принята к публикации: 12.05.2022

DOI: 10.33048/mattrudy.2022.25.101



© МИАН, 2025