计算机科学 > 计算工程、金融与科学
[提交于 2025年7月13日
]
标题: 勒让德多项式及其在Karhunen-Loève展开中的应用
标题: Legendre Polynomials and Their Use for Karhunen-Loève Expansion
摘要: 本文做出了两个主要贡献。 首先,我们提供了一个教学性的回顾,推导了Legendre多项式的三项递推关系,而无需依赖经典的Legendre微分方程、Rodrigues公式或生成函数。 这个阐述旨在对本科生易于理解。 其次,我们开发了一个计算框架,用于超矩形域上各向同性高斯随机场的Karhunen-Loève展开。 该框架利用Legendre多项式及其相关的高斯求积,并且在更高空间维度下仍保持高效。 首先通过理论上有依据的初始化进行牛顿优化拟合,将协方差核近似为平方指数的非负混合。 所得的可分离核使得Legendre-Galerkin离散化以单个维度的Kronecker乘积形式呈现,子矩阵表现出偶/奇对称结构。 在组装过程中,我们引入了一种Duffy型变换,随后进行求积。 这些结构性质相比直接方法显著减少了内存使用和算术成本。 所有算法和数值实验都提供在一个开源仓库中,可以重现本工作中每一个图表。
文献和引用工具
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
推荐器和搜索工具
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.