亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A Filon-Clenshaw-Curtis-Smolyak rule for multi-dimensional oscillatory integrals with application to a UQ problem for the Helmholtz equation

数学 维数(图论) 正交(天文学) 插值(计算机图形学) 稀疏网格 波数 数学分析 数值积分 亥姆霍兹方程 应用数学 物理 纯数学 经典力学 量子力学 运动(物理) 光学 边值问题
作者
Zhizhang Wu,Ivan G. Graham,Dingjiong Ma,Zhiwen Zhang
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2208.10078
摘要

In this paper, we combine the Smolyak technique for multi-dimensional interpolation with the Filon-Clenshaw-Curtis (FCC) rule for one-dimensional oscillatory integration, to obtain a new Filon-Clenshaw-Curtis-Smolyak (FCCS) rule for oscillatory integrals with linear phase over the $d-$dimensional cube $[-1,1]^d$. By combining stability and convergence estimates for the FCC rule with error estimates for the Smolyak interpolation operator, we obtain an error estimate for the FCCS rule, consisting of the product of a Smolyak-type error estimate multiplied by a term that decreases with $\mathcal{O}(k^{-\tilde{d}})$, where $k$ is the wavenumber and $\tilde{d}$ is the number of oscillatory dimensions. If all dimensions are oscillatory, a higher negative power of $k$ appears in the estimate. As an application, we consider the forward problem of uncertainty quantification (UQ) for a one-space-dimensional Helmholtz problem with wavenumber $k$ and a random heterogeneous refractive index, depending in an affine way on $d$ i.i.d. uniform random variables. After applying a classical hybrid numerical-asymptotic approximation, expectations of functionals of the solution of this problem can be formulated as a sum of oscillatory integrals over $[-1,1]^d$, which we compute using the FCCS rule. We give numerical results for the FCCS rule and the UQ algorithm showing that accuracy improves when both $k$ and the order of the rule increase. We also give results for dimension-adaptive sparse grid FCCS quadrature showing its efficiency as dimension increases.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lin发布了新的文献求助10
3秒前
10秒前
10秒前
adm0616完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
柠橙发布了新的文献求助10
25秒前
FashionBoy应助adm0616采纳,获得10
29秒前
41秒前
善学以致用应助鱼yu采纳,获得10
43秒前
1分钟前
1分钟前
zoulanfunny04完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
LSL丶完成签到,获得积分10
1分钟前
LSL丶发布了新的文献求助10
1分钟前
XIAOJU_U完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
鱼yu发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
ratamatahara完成签到,获得积分10
1分钟前
希望天下0贩的0应助111采纳,获得10
2分钟前
Chen完成签到 ,获得积分10
2分钟前
梁33完成签到,获得积分10
2分钟前
帅123完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
111发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI2S应助张吉刚采纳,获得10
2分钟前
cihaihan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
小帅鸽应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
111完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Freeasy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
文艺雪巧发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
111发布了新的文献求助10
3分钟前
jcksonzhj完成签到,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6306729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8123035
关于积分的说明 17014242
捐赠科研通 5365035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2849273
邀请新用户注册赠送积分活动 1826898
关于科研通互助平台的介绍 1680244