Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2508.17687

帮助 | 高级搜索

数学 > 数值分析

arXiv:2508.17687 (math)
[提交于 2025年8月25日 (v1) ,最后修订 2025年8月26日 (此版本, v2)]

标题: 线性自伴椭圆PDE在非线性逼近空间中的能量最小化收敛框架

标题: A convergence framework for energy minimisation of linear self-adjoint elliptic PDEs in nonlinear approximation spaces

Authors:Alexandre Magueresse, Santiago Badia
摘要: 近年来,出现了用于求解偏微分方程(PDEs)的非线性方法,例如物理信息神经网络(PINNs)。尽管这些方法在实践中通常表现良好,但其理论分析仍然有限,尤其是在收敛保证方面。本工作开发了一个通用的优化框架,用于解决来自线性自伴随椭圆PDE的能量最小化问题,在非线性但解析可处理的近似空间上进行公式化。该框架在線性和非線性参数之间提供了一个自然的划分,并支持混合优化策略:线性变量通过线性求解或最速下降更新,而非线性变量则通过约束投影下降处理。在离散能量泛函的模块化结构假设下,包括可微性、有界性、正则性和方向凸性,我们建立了所得到算法的局部和全局收敛性。这些假设以抽象形式陈述,使得框架可以应用于广泛的非线性近似流形。在一篇配套论文[Magueresse, Badia (2025, arXiv:2508.17705)]中,我们引入了一个基于重叠自由结张量积B样条的空间实例,该空间满足所需的假设,并能够实现几何自适应求解器,具有严格的收敛保证。
摘要: Recent years have seen the emergence of nonlinear methods for solving partial differential equations (PDEs), such as physics-informed neural networks (PINNs). While these approaches often perform well in practice, their theoretical analysis remains limited, especially regarding convergence guarantees. This work develops a general optimisation framework for energy minimisation problems arising from linear self-adjoint elliptic PDEs, formulated over nonlinear but analytically tractable approximation spaces. The framework accommodates a natural split between linear and nonlinear parameters and supports hybrid optimisation strategies: linear variables are updated via linear solves or steepest descent, while nonlinear variables are handled using constrained projected descent. We establish both local and global convergence of the resulting algorithm under modular structural assumptions on the discrete energy functional, including differentiability, boundedness, regularity, and directional convexity. These assumptions are stated in an abstract form, allowing the framework to apply to a broad class of nonlinear approximation manifolds. In a companion paper [Magueresse, Badia (2025, arXiv:2508.17705)], we introduce a concrete instance of such a space based on overlapping free-knot tensor-product B-splines, which satisfies the required assumptions and enables geometrically adaptive solvers with rigorous convergence guarantees.
评论: 更新的参考文献
主题: 数值分析 (math.NA)
MSC 类: 65N50, 65N12, 90C26
ACM 类: G.1.2; G.1.6; G.1.8
引用方式: arXiv:2508.17687 [math.NA]
  (或者 arXiv:2508.17687v2 [math.NA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.17687
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Alexandre Magueresse [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 8 月 25 日 05:52:45 UTC (53 KB)
[v2] 星期二, 2025 年 8 月 26 日 05:56:37 UTC (53 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
math
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
cs
cs.NA
math.NA

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号