In this paper, we investigate a spectral Petrov-Galerkin method for an optimal control problem governed by a two-sided space-fractional diffusion-advection-reaction equation. Taking into account the effect of singularities near the boundary generated by the weak singular kernel of the fractional operator, we establish the regularity of the problem in weighted Sobolev space. Error estimates are provided for the presented spectral Petrov-Galerkin method and the convergence orders of the state and control variables are determined. Furthermore, a fast projected gradient algorithm with a quasi-linear complexity is presented to solve the resulting discrete system. Numerical experiments show the validity of theoretical findings and efficiency of the proposed fast algorithm.


翻译:在本文中,我们调查了一种光谱Petrov-Galerkin 方法,以最佳控制问题为最佳控制,该方法由双向空间折射扩散-反射-反应方程式管理。考虑到分数操作员的微弱单核内核在边界附近产生的奇点效应,我们确定了在加权Sobolev空间中问题的规律性。提供了Petrov-Galerkin光谱方法的误差估计,确定了州和控制变量的趋同顺序。此外,还提出了一种具有准线性复杂性的快速预测梯度算法,以解决由此产生的离散系统。数字实验显示了拟议的快速算法的理论结果和效率的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

非凸优化与统计学,89页ppt,普林斯顿Yuxin Chen博士
专知会员服务
104+阅读 · 2020年6月28日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
197+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员