椭圆型偏微分方程和格林函数
一、本文先简单地介绍一下Green 函数,
第一部分内容来自于文献
[0]BI-GreenNet: Learning Green’s Functions by Boundary Integral Network
[1] Evans, L.C.: Partial Differential Equations. American Mathematical Society, Providence, R.I. (2010)
[2]Learning Elliptic Partial Differential Equations with Randomized Linear Algebra
Interior problem(内点问题)
Exterior problem(外点问题)
此处L\\mathcal{L}L 是微分算子。为了方便,将方程(2.1)和(2.2)总结为:
格林函数
本文中, 我们关注泊松方程和亥姆霍兹方程, i.e.,L=−Δ\\mathcal{L}=-\\DeltaL=−Δ or L=−Δ−k2\\mathcal{L}=-\\Delta-k^2L=−Δ−k2 , 此处kkk是波数。
根据文献[1],我们可以使用如下的格林函数 G:Ω×Ω⟶R+∪{∞}G:\\Omega\\times \\Omega\\longrightarrow\\mathbb{R}^{+}\\cup\\{\\infty\\}G:Ω×Ω⟶R+∪{∞}, 得到方程 (2.3)的解析解
此处,G(x,y)G(x,y)G(x,y) 是一个二维函数,满足
当 g=0g=0g=0时,那么
(f,u)(f,u)(f,u)是个输入输出对,fff为源。
Seeking G, as opposed to L, has several theoretical benefits[2]:
第二部分内容来自:Learning Green’s functions associated with time-dependent partial differential equations
第三部分内容来自文献: MOD-Net: A Machine Learning Approach via Model-Operator-Data Network for Solving PDEs
第四部分内容来自文献:Neural Green’s function for Laplacian systems