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第62届IMO试题
【出 处】
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中等数学
【发表日期】
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2021年8期
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针对电力系统中的一类凸经济调度问题,提出了随机ADMM算法,设计了周期循环更新规则和随机选择更新规则,证明了随机ADMM算法在周期循环更新规则下的收敛性,以及得出了在随机选择更新规则下按期望收敛的结论.数值实验结果表明该方法可以有效解决电力系统中的凸经济调度问题.
该文研究了一类具有非局部Neumann边界条件和非线性吸收项的多方渗流方程解的全局存在性和爆破情况.首先针对所研究方程定义了其上下解,并建立和证明了比较原理;然后通过构造函数以及利用微分不等式、特征值特征函数、常微分方程的解和椭圆第二边值的解等方法对方程进行了研究,得到了对于不同取值范围的参数、权函数和初始值时,方程非负解的全局存在性和在有限时间内爆破的充分条件.
人工神经网络近年来得到了快速发展,将此方法应用于数值求解偏微分方程是学者们关注的热点问题.相比于传统方法其具有应用范围广泛(即同一种模型可用于求解多种类型方程)、网格剖分条件要求低等优势,并且能够利用训练好的模型直接计算区域中任意点的数值.该文基于卷积神经网络模型,对传统有限体积法格式中的权重系数进行优化,以得到在粗粒度网格下具有较高精度的新数值格式,从而更适用于复杂问题的求解.该网络模型可以准确、有效地求解Burgers方程和level set方程,数值结果稳定,且具有较高数值精度.
目前,油藏数值模拟主要采用的方法如有限元方法、有限容积法等在油藏数值计算时均需要较长的计算时间,很大程度上限制了油藏注采的实时预测与快速动态模拟.该文以一种高效的数据处理方法(最佳正交分解(POD)方法)为基础,对油藏油、水两相流抽取特征函数,并对油藏两相流模型进行Galerkin投影得到新的低阶计算模型.数值计算表明,POD方法所得到的特征向量能量具有最优的特征,能以较少的特征向量捕捉到数学模型中较大的“能量”,因此能最大限度地描述油藏的特征(压力、饱和度),对油藏偏微分方程模型起到较好的降阶作用.结论
该文主要研究了块稀疏信号的恢复问题.利用q-块限制等距性质(0<q≤1),通过极小化混合l2/lq(q=2/3)范数,建立了块稀疏信号恢复的一个充分条件,并且得到了在有噪声情形下信号恢复的误差界.通过数值实验,验证了该模型对于块稀疏信号的恢复有较高的成功率.
接触角滞后性表现为前进和后退接触角不同,其是润湿表面上两相流动中的重要现象.该文采用改进的伪势格子Boltzmann(LB)两相模型,并与几何润湿边界条件相结合,研究了接触角滞后性、毛细数以及几何结构对多孔介质内不混溶驱替过程的影响.数值结果表明:单渗透性多孔介质内相同毛细数下,保持后退角一定,驱替效率随着前进角的增大而增大;疏水和中性接触角滞后性窗口中,驱替效率随滞后性窗口大小增大而减小.在亲水接触角滞后性窗口中,接触角滞后性大小作用不明显;同等窗口大小下,所有选取的亲水滞后性窗口驱替效率大于中性滞后性
在自由支配集下,对一类近似平衡约束向量优化问题(AOPVF)的稳定性进行研究.首先,在较弱的凸性假设下获得了约束集映射的Berge-半连续性和约束集的闭性、凸性和紧性结果.然后,在目标函数列Gamma-收敛的假设下,分别得到了AOPVF弱有效解映射Berge-半连续和弱有效解集下Painlevé-Kuratowski收敛的充分条件,并给出例子说明结论是新颖和有意义的.
讨论了一类具有大Reynolds数且弱频散性的KdV-Burgers方程,在数学上表示为一类奇摄动KdV-Burgers方程.KdV-Burgers方程中含有的非线性项与频散项互补作用形成稳定向前传播的孤立子.通过数学分析,描述了孤立子的传播途径和传播速度等物理量的发展变化规律.通过奇摄动展开方法,构造了该问题的渐近解.首先,用Riemann-Earnshaw方法求得退化解,得到了简单波,该简单波波形中的任意一点与初始点都存在一个传播速度差,这使得波在传播过程中波形不断畸变,最终形成冲击波面,即间断面,在