Разрешимость линейной обратной задачи для эволюционного уравнения с суперустойчивой полугруппой
- Авторы: Тихонов И.В.1, Ву Нгуен Ш.Т.2
-
Учреждения:
- МГУ имени М. В. Ломоносова
- Московский педагогический государственный университет
- Выпуск: Том 26, № 2 (2018)
- Страницы: 103-118
- Раздел: Математика
- URL: https://journal-vniispk.ru/2658-4670/article/view/328304
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-9735-2018-26-2-103-118
- ID: 328304
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Для эволюционного уравнения в банаховом пространстве изучается линейная обратная задача о нахождении «источника». Требуется восстановить неизвестное неоднородное слагаемое при помощи дополнительного нелокального условия, выраженного в виде интеграла Римана-Стильтьеса. Основное предположение связано с суперустойчивостью (квазинильпотентностью) эволюционной полугруппы. Точнее, предполагается, что эволюционная полугруппа, ассоциированная с абстрактным дифференциальным уравнением, имеет бесконечный отрицательный экспоненциальный тип. Без других ограничений установлена теорема об однозначной разрешимости обратной задачи. Показано, что решение представимо сходящимся рядом Неймана. Предъявлены точные условия, при которых бесконечный ряд обращается в конечную сумму. Здесь алгоритм вычисления решения становится финитным. Разобраны модельные примеры, в том числе - важный пример обратной задачи с финальным переопределением. Перечисленные результаты могут найти применение в специальных разделах математической физики, связанных с теорией упругости и задачами линейного переноса. Как принято, наше исследование проходит «в случае общего положения» - при выборе комплексного поля скаляров, но основные факты справедливы также и в вещественном случае. Созданная теория допускает перенос на нелокальные задачи для эволюционных уравнений, когда для нахождения решения вместо традиционного начального условия используют специальные усреднения по времени.
Об авторах
Иван Владимирович Тихонов
МГУ имени М. В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: ivtikh@mail.ru
доктор физико-математических наук, профессор кафедры математической физики факультета ВМК МГУ имени М. В. Ломоносова
Ленинские горы, ГСП-1, Москва, Россия, 119991Шон Тунг Ву Нгуен
Московский педагогический государственный университет
Email: vnsontung@mail.ru
аспирант кафедры математического анализа Московского педагогического государственного университета
ул. Краснопрудная, д. 14, Москва, Россия, 107140Список литературы
- E. Hille, R. Phillips, Functional Analysis and Semigroups, IL, Moscow, 1962, in Russian.
- N. Dunford, J. Schwartz, Linear Operators. P. 1. General Theory, IL, Moscow, 1962, in Russian.
- S. G. Krein, Linear Differential Equations in Banach Space, Nauka, Moscow, 1967, in Russian.
- A. Pazy, Semigroups of Linear Operators and Applications to Partial Differential Equations, Springer Verlag, N.Y., 1983.
- K.-J. Engel, R. Nagel, One-Parameter Semigroups for Linear Evolution Equations, Springer, N.Y., 2000.
- I. V. Tikhonov, Yu. S. Eidelman, Problems on Correctness of Ordinary and Inverse Problems for Evolutionary Equations of a Special Form, Math. Notes 56 (1994) 830–839, in Russian.
- A. I. Prilepko, I. V. Tikhonov, Recovery of the Nonhomogeneous Term in an Abstract Evolution Equation, Russian Acad. Sci. Izv. Math. 58 (1994) 167–188, in Russian.
- A. I. Prilepko, D. G. Orlovsky, I. A. Vasin, Methods for Solving Inverse Problems in Mathematical Physics, Basel, N.Y., 2000.
- I. V. Tikhonov, V. N. S. Tung, A Method of Solving the Inverse Problem for the Evolution Equation with a Superstable Semigroup, Journal Differential Equations and Control Processes (2) (2017) 51–58, in Russian.
- A. V. Balakrishnan, On Superstability of Semigroups, in: M. P. Polis, et al. (Eds.), Systems Modelling and Optimization, Proceedings of the 18th IFIP Conference on System Modelling and Optimization, CRC Research Notes in Mathematics, Chapman and Hall, 1999, pp. 12–19.
- A. V. Balakrishnan, Smart Structures and Super Stability, in: G. Lumer, L. Weis (Eds.), Evolution Equations and Their Applications in Physical and Life Sciences. Lecture Notes in Pure and Applied Mathematics, Vol. 215, 2001, pp. 43–53.
- A. V. Balakrishnan, Superstability of Systems, Applied Mathematics and Computation 164 (2005) 321–326.
- D. Creutz, M. Mazo, C. Preda, Superstability and Finite Time Extinction for C0– Semigroups, arXiv:0907.4812. Submitted (2013) 1–12.
- J.-H. Chen, W.-Y. Lu, Perturbation of Nilpotent Semigroups and Application to Heat Exchanger Equations, Applied Mathematics Letters 24 (2011) 1698–1701.
- I. Kmit, N. Lyul’ko, Perturbations of Superstable Linear Hyperbolic Systems, arXiv:1605.04703. Submitted (2017) 1–26.
- M. A. Krasnoselsky, G. M. Vainikko, P. P. Zabreiko, Y. B. Rutitsky, V. Y. Stetsenko, Approximate Solution of Operator Equations, Nauka, Moscow, 1969, in Russian.
- J. Malinen, O. Nevanlinna, J. Zem´anek, Microspectral analysis of quasinilpotent operators, arXiv:1211.4790v1. Submitted (2012) 1–25.
- R. Eskandari, F. Mirzapour, Hyperinvariant Subspaces and Quasinilpotent Operators, Bulletin of the Iranian Mathematical Society 41 (2015) 805–813.
- P. P. Zabreiko, On the Spectral Radius of Volterra Integral Operators, Lithuanian Math. Collection 7 (1967) 281–287, in Russian.
- E. S. Zhukovskii, On the Theory of Volterra Equations, Differential Equations 25 (1989) 1132–1137, in Russian.
- V. I. Sumin, A. V. Chernov, Operators in the Spaces of Measurable Functions: the Volterra Property and Quasinilpotency, Differential Equations 34 (1998) 1403–1411, in Russian.
- R. L. Graham, D. E. Knuth, O. Patashnik, Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science, Mir, Moscow, 1998, in Russian.
- I. P. Natanson, Theory of Functions of a Real Variable, Nauka, Moscow, 1974, in Russian.
Дополнительные файлы



