Inverse Problems for Some Sobolev-Type Mathematical Models

Авторы

  • S. G. Pyatkov
  • S. N. Shergin

Ключевые слова:

модели соболевского типа, уравнение Соболева, математическая модель, теорема существования и единственности решения, обратная задача, краевая задача, волны в плазме, вращающаяся жидкость, модель Буссинеска - Лява.

Аннотация

Работа посвящена рассмотрению обратных задач для ряда математических моделей, основанных на уравнениях и системах Соболевского типа, возникающих в динамике стратифицированной жидкости, теории упругости, гидродинамике, электродинамике и других областях. Вместе с решением определяются неизвестная правой части и коэффициенты в уравнении типа Соболева четвертого порядка. В качестве условия переопределения берутся значения решения в отдельных точках пространственной области. Задача сводится к некоторому операторному уравнению, разрешимость которого устанавливается при помощи априорных оценок и теоремы о неподвижной точке. 
Доказываются теоремы о существовании и единственности решения поставленной задачи для линейного и нелинейного случая. В линейном случае результат является глобальным по времени, а в нелинейном локальным по времени. В качестве основных пространств рассматриваются пространства С.Л. Соболева.

Библиографические ссылки

Sobolev S.L. [On a New Problem of Mathematical Physics]. Izvestiya: Mathematics, 1954, vol. 18, pp. 3-50. (in Russian)

Boussinesq J.V. Essai sur la theorie des eaux courantes. Mem. Pesentes Divers Savants Acad. Sci. Inst. France, 1877, vol. 23, pp. 1-680.

Love A.E.H. A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. New York, Dover Publications, 1944.

Sveshnikov A.G., Alshin A.B., Korpusov M.O., Pletner U.D. Linear and Non-Linear Equations Sobolev's Type. Moscow, Fizmatlit, 2007. 736 p. (in Russian)

Ikezi H. Experimental Study of Solitons in Plasma. In Solitons in Action, N.Y., Academic Press, 1978, pp. 163-184.

Lyubanova A.Sh. Identification of a Coefficient in the Leading Term of a Pseudoparabolic Equation of Filtration. Journal of Applied and Industrial Mathematics, 2013, vol. 54, no. 6, pp. 1046-1058. DOI: 10.1134/s0037446613060116

Lyubanova A.Sh., Tani A. On Inverse Problems for Pseudoparabolic and Parabolic Equations of Filtration. Inverse Problems in Science and Engineering, 2011, vol. 19, no. 7, pp. 1023-1042. DOI: 10.1080/17415977.2011.569712

Kozhanov A.I. [On Solvability of Inverse Problems of Recovering the Coefficients in Composite Type Equations]. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Matematika, Mekhanika, Informatika, 2008, vol. 8, no. 3, pp. 81-99. (in Russian)

Kozhanov A.I. Nonlinear Loaded Equations and Inverse Problems. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2004, vol. 44, no. 4, pp. 657-675.

Kozhanov A.I. [On Solvability of Inverse Coefficient for Some Sobolev-Type Equations]. Belgorod State University Scientific Bulletin. Mathematics. Physics. 2010, vol. 18, no. 5, pp. 88-98.

Fedorov V.E., Urazaeva A.V. An Inverse Problem for Linear Sobolev Type Equations. Journal of Inverse and Ill-Posed Problems, 2004, vol. 12, no. 4, pp. 387-395. DOI: 10.1515/1569394042248210

Ablabekov B.S. Obratnye zadachi dlya psevdoparabolicheskikh uravneniy [Inverse Problems for Pseudoparabolic Equations]. Bishkek, Ilim, 2001. (in Russian)

Asanov A., Atamanov E.R. An Inverse Problem for a Pseudoparabolic Integro-Defferential Operator Equation. Siberian Mathematical Journal, 1995, vol. 38, no. 4, pp. 645-655. DOI: 10.1007/BF02107322

Favini A, Lorenzi A. Differential Equations: Inverse and Direct Problems. Boca Raton, London, N.Y., Chapman and Hall/CRC, 2006. 304 p. DOI: 10.1201/9781420011135

Zamyshlyaeva A.A., Tsyplenkova O.N. The Optimal Control over Solutions of the Initial-Finish Value Problem for the Boussinesque - Love Equation. The Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, 2012, no. 5 (264), pp. 13-24. (in Russian)

Zamyshlyaeva A.A., Yuzeeva A.V. The Initial-Finish Value Problem for the Boussinesq - Love Equation. The Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, 2010, no. 16 (192), pp. 23-31. (in Russian)

Zamyshlyaeva A.A., Tsyplenkova O.N. Optimal Control of Solutions of the Showalter - Sidorov - Dirichlet Problem for the Boussinesq - Love Equation. Differential Equations, 2013, vol. 49, no. 11, pp. 1356-1365. DOI: 10.1134/S0012266113110049

Mehraliyev Ya.T. Inverse Problem of the Boussinesq - Love Equation with an Extra Integral Condition. Journal of Applied and Industrial Mathematics, 2013, vol. 16, no. 1 (53), pp. 75-83.

Mehraliyev Ya.T. On Solvability of an Inverse Boundary Value Problem for the Boussinesq - Love Equation. Journal of Siberian Federal University. Mathematics and Physics, 2013, vol. 6, no. 4, pp. 485-494.

Ablabekov B.S., Kasymalieva A.A. [An Inverse Problem of Recovering the Right-Hand Side for the Boussinesq - Love Equation]. Abstracts of the Second International Scientific Conference 'Theory and Numerical Methods of Solving Inverse and Ill-Posed Problems', September 21-29, 2010, Novosibirsk, Sobolev Institute of Mathematics, 2010, pp. 2-4. (in Russian)

Ladyzhenskaya O.A, Ural'tseva N.N. Lineynye i kvazilineynye uravneniya ellipticheskogo tipa [Linear and Quasilinear Elliptic Equations]. Moscow, Nauka, 1964. (in Russian)

Gilbarg D., Trudinger N. Elliptic Differential Equation with Partial Derivative of the Second Order. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2001.

Pyatkov S.G., Shergin S.N. On Some Mathematical Models of Filtration Theory. The Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, 2015, vol. 8, no. 2, pp. 105-116.

Amann H. Compact Embeddings of Vector-Valued Sobolev and Besov Spaces. Glasnik matematicki, 2000, vol. 35, no. 1, pp. 161-177.

Amann H. Operator-Valued Foutier Multipliers, Vector-Valued Besov Spaces and Applications. Mathematische Nachrichten, 1997, vol. 186, no. 1, pp. 5-56. DOI: 10.1002/mana.3211860102

Загрузки

Выпуск

Раздел

Математическое моделирование