已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,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
zxY发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy应助yzbbb采纳,获得30
3秒前
Hayat应助这家伙采纳,获得20
4秒前
HUOZHUANGCHAO完成签到,获得积分10
7秒前
Akim应助执着的立果采纳,获得10
10秒前
这家伙完成签到,获得积分10
11秒前
CodeCraft应助yuan采纳,获得10
11秒前
逯金戎应助2213sss采纳,获得80
11秒前
Jasper应助Diana采纳,获得10
11秒前
852应助饱满朋友采纳,获得10
13秒前
bkagyin应助米团采纳,获得10
14秒前
16秒前
张麻子完成签到 ,获得积分10
17秒前
多巴胺发布了新的文献求助10
21秒前
1111chen发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
cj发布了新的文献求助10
23秒前
勤劳的惜筠完成签到,获得积分20
24秒前
25秒前
飘逸的书萱应助落叶采纳,获得10
25秒前
饱满朋友发布了新的文献求助10
27秒前
斯文的慕蕊完成签到 ,获得积分10
28秒前
科研通AI6.1应助跳跳糖采纳,获得10
29秒前
棠酥完成签到 ,获得积分10
30秒前
Serendipity发布了新的文献求助10
30秒前
弯一弯完成签到 ,获得积分10
31秒前
贝贝发布了新的文献求助10
34秒前
36秒前
大模型应助帅气的飞槐采纳,获得10
36秒前
37秒前
38秒前
科研通AI6.4应助Auroro采纳,获得10
41秒前
yizhi发布了新的文献求助10
42秒前
orixero应助wrong采纳,获得10
42秒前
42秒前
43秒前
43秒前
yuan发布了新的文献求助10
43秒前
yyyaojiayou完成签到,获得积分10
44秒前
顾矜应助竺七采纳,获得10
44秒前
高分求助中
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 6494497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8291614
关于积分的说明 17693646
捐赠科研通 5587496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2916171
邀请新用户注册赠送积分活动 1893162
关于科研通互助平台的介绍 1751904