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基于PINN及其改进算法求解KdV-mKdV方程
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作者 栗雪娟 刘瑜欣 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期702-711,共10页
物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN)是求解偏微分方程及方程组的有效工具。数值结果证明了用PINN算法求解1+1维KdV-mKdV方程的可靠性,且求解精度较传统数值算法高,但求解精度过度依赖于训练点数,且易出现大梯度变... 物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN)是求解偏微分方程及方程组的有效工具。数值结果证明了用PINN算法求解1+1维KdV-mKdV方程的可靠性,且求解精度较传统数值算法高,但求解精度过度依赖于训练点数,且易出现大梯度变弱的问题。为此,基于梯度增强思想提出了一种改进的PINN算法,即梯度增强物理信息神经网络(gradient-enhanced physics-informed neural network,gPINN)算法,通过将偏微分方程残差的梯度信息嵌入损失函数,弥补了梯度减弱的缺陷。用gPINN算法数值模拟了不同参数下1+1维KdV-mKdV方程,结果表明,gPINN算法在训练点数减少2个数量级的情况下,其训练误差仍比PINN算法减少一个数量级。 展开更多
关键词 物理信息神经网络 梯度增强物理信息神经网络 1+1维kdv-mkdv方程 数值模拟
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具有变系数的广义Burgers-KdV方程新精确解(英文) 被引量:2
2
作者 赵熙强 张玉峰 +1 位作者 闫庆友 龚新波 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期403-406,共4页
利用截断展开法求得了具有变系数的一类广义Burgers-KdV方程的新的精确解.作为特例,分别获得了具有变系数的广义KdV方程和广义柱KdV方程的精确解.由此发现了Burgers方程的一类新的孤子解.
关键词 变系数广义Burgers-kdv方程 精确解 截断展开法 孤子解 广义kdv方程 广义柱kdv方程
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KdV方程的Hamilton正则表示及应用 被引量:6
3
作者 郑宇 陈勇 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期34-38,共5页
根据变分理论,通过适当变形后给出关于KdV方程的一则Hamilton正则表示,从而得出了在周期性边界条件下关于KdV、MKdV、PKdV和HKdV等方程在X方向上的守恒律。
关键词 kdv方程 哈密顿正则表示 Mkdv方程 Gkdv方程
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广义地球物理KdV方程的Lump波与扭结波相互作用解初值扰动行为
4
作者 邱燕红 鲜大权 田宝单 《大学数学》 2024年第5期16-20,共5页
针对一类广义地球物理KdV方程进行研究,利用Painleve分析思想构造了一个包含初始常数解的双线性变换,并应用拟设函数法得到两类与初值有关的Lump波与周期波、扭结波相互作用的显式精确解.此外,根据包含初始常数解u 0扰动的解的结构得到... 针对一类广义地球物理KdV方程进行研究,利用Painleve分析思想构造了一个包含初始常数解的双线性变换,并应用拟设函数法得到两类与初值有关的Lump波与周期波、扭结波相互作用的显式精确解.此外,根据包含初始常数解u 0扰动的解的结构得到u 0的两个分叉点.最后,在一定参数条件下,利用数学软件对所得Lump波与周期波相互作用模式、Lump波与扭结波相互作用模式进行了绘图展示.结果表明:方程初始常数解对广义地球物理KdV方程的发展性态具有明显的扰动特征. 展开更多
关键词 广义地球物理kdv方程 双线性法 初值扰动 Lump波 扭结波
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柱KdV方程和球KdV方程的解析解
5
作者 杨红娟 石玉仁 +1 位作者 段文山 吕克璞 《西北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第3期42-45,共4页
对包括阻尼KdV方程、柱KdV方程和球KdV方程在内的一类KdV方程进行求解,得到了这一类方程积分意义下的广义解析解.结果表明,波的振幅和速度都随时间的变化而减小.同时,该解具有一定的局域性质,可以解析地研究非平面状孤立波的传播.对所... 对包括阻尼KdV方程、柱KdV方程和球KdV方程在内的一类KdV方程进行求解,得到了这一类方程积分意义下的广义解析解.结果表明,波的振幅和速度都随时间的变化而减小.同时,该解具有一定的局域性质,可以解析地研究非平面状孤立波的传播.对所得解与数值解进行了比较,两者符合得很好. 展开更多
关键词 阻尼kdv方程 kdv方程 kdv方程 孤波解
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利用强对称和逆强对称算子构造可积方程族——以势mKdV方程的强对称和逆强对称算子为例
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作者 陈孜童 贾曼 《宁波大学学报(理工版)》 CAS 2020年第5期99-104,共6页
从势mKdV方程的对称出发,利用强对称算子和逆强对称算子,不仅可以构造mKdV方程族和KdV方程族,还可以构造Liouville方程族、sinh-Gordon(和/或sine-Gordon)方程族.研究表明,这里构造的Liouville方程族、sinh-Gordon(和/或sine-Gordon)方... 从势mKdV方程的对称出发,利用强对称算子和逆强对称算子,不仅可以构造mKdV方程族和KdV方程族,还可以构造Liouville方程族、sinh-Gordon(和/或sine-Gordon)方程族.研究表明,这里构造的Liouville方程族、sinh-Gordon(和/或sine-Gordon)方程族是一个广义势mKdV方程族的一半,而mKdV方程族和KdV方程族是这个广义势mKdV方程族的另一半. 展开更多
关键词 强对称和逆强对称算子 势mkdv方程 势mkdv方程族 kdv方程族 Liouville方程族 sinh-Gordon(和/或sine-Gordon)方程族 广义势mkdv方程族
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广义Rosenau-KdV-RLW方程的一个新的高精度守恒差分格式
7
作者 胡俊林 刘哲含 胡劲松 《西北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期127-132,共6页
对一类广义Rosenau-KdV-RLW方程的初边值问题提出一个新的高精度守恒差分算法.利用Taylor展式,在空间层做部分外推处理,直接从整体上抵消空间截断误差的二阶部分,在时间层采用Crank-Nicolson格式,从而在时间方向和空间方向分别达到了二... 对一类广义Rosenau-KdV-RLW方程的初边值问题提出一个新的高精度守恒差分算法.利用Taylor展式,在空间层做部分外推处理,直接从整体上抵消空间截断误差的二阶部分,在时间层采用Crank-Nicolson格式,从而在时间方向和空间方向分别达到了二阶精度和四阶精度;合理模拟了问题本身的一个守恒量,并利用离散Sobolev嵌入不等式和离散泛函分析方法,证明了格式的收敛性和稳定性;最后,数值算例验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 广义Rosenau-kdv-RLW方程 高精度守恒差分格式 收敛性 稳定性
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A Remark on the Affine Coordinates for KdV Tau-Functions
8
作者 FU Zhi-peng 《Chinese Quarterly Journal of Mathematics》 2024年第3期324-330,共7页
We give a proof of an explicit formula for affine coodinates of points in the Sato’s infinite Grassmannian corresponding to tau-functions for the KdV hierarchy.
关键词 Sato’s infinite Grassmannian kdv hierarchy Affine coordinates
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Rosenau-KdV-RLW方程的高精度线性化差分格式
9
作者 易莉佳 陈举 胡劲松 《西华大学学报(自然科学版)》 2024年第1期109-114,共6页
利用有限差分方法研究一类非线性Rosenau-KdV-RLW方程的数值解,为进一步提高差分格式的理论精度,在时间层和空间层分别进行外推离散,构造一种新的高精度三层外推线性化差分格式。数值实验证明该差分方案是有效的,且空间层的理论精度达... 利用有限差分方法研究一类非线性Rosenau-KdV-RLW方程的数值解,为进一步提高差分格式的理论精度,在时间层和空间层分别进行外推离散,构造一种新的高精度三层外推线性化差分格式。数值实验证明该差分方案是有效的,且空间层的理论精度达到四阶。 展开更多
关键词 Rosenau-kdv-RLW方程 线性差分格式 收敛性 稳定性
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KdV方程的格子Boltzmann模型求解
10
作者 陈梦涵 王希胤 李金 《华北理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期103-110,共8页
浅水波模型被广泛地用于模拟水波传播的动力学行为。很多问题,如强非线性问题、非平衡问题、实际应用中发生的问题等,使得传统的理论研究手段通常无能为力。文章首先给出了格子Boltzmann方法(LBM)的基本理论,然后利用经典的一维五速度(D... 浅水波模型被广泛地用于模拟水波传播的动力学行为。很多问题,如强非线性问题、非平衡问题、实际应用中发生的问题等,使得传统的理论研究手段通常无能为力。文章首先给出了格子Boltzmann方法(LBM)的基本理论,然后利用经典的一维五速度(D1Q5)的离散速度模型,给出Korteweg-de Vries(KdV)方程中含有修正项的格子Boltzmann(LB)模型推导公式,最后进行数值模拟,将KdV方程的精确解和模拟解进行比较,然后验证修正模型的精确性。实验结果表明,用格子Boltzmann方法对KdV方程进行求解,其模拟解和精确解吻合度较高。 展开更多
关键词 kdv方程 D1Q5模型 格子BOLTZMANN方法
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推广的F-展开法及变系数KdV和mKdV的精确解 被引量:25
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作者 张金良 王明亮 王跃明 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第3期353-360,共8页
该文首先推广了新近提出的F-展开法,利用该方法导出了变系数KdV和mKdV方程的类椭圆函数解;并在极限的情况下,得到变系数KdV和mKdV方程变波速和变波长的类孤子解以及其他形式解.
关键词 F-展开法 类椭圆函数解 类孤子解 变系数kdv方程 变系数mkdv方程.
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超KdV方程的减缩摄动解法 被引量:4
12
作者 吕克璞 孙建安 +1 位作者 段文山 赵金保 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2001年第7期753-757,共5页
利用减缩摄动法 (ReductivePerturbationMethod)将超KdV方程变换为普通KdV方程 ,并求出了小振幅摄动解·
关键词 kdv方程 减缩摄动法 kdv方程 摄动解 特征问题 孤波
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组合及二维KdV方程的显式精确解 被引量:8
13
作者 韩家骅 陈良 +3 位作者 徐勇 刘中飞 刘艳美 赵宗彦 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期35-41,共7页
利用Jacobi椭圆函数的有限展开找到了组合KdV方程和二维KdV方程新的精确周期解,而且这些周期解中包含了钟型孤立波解,扭结型孤立波解以及间断型激波解。
关键词 组合kdv方程 二维kdv方程 非线性方程 JACOBI椭圆函数 周期解 孤立波解
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广义的WBKL方程和HS-KdV方程的微分不变量、微分不变方程
14
作者 雷桂英 宋军锋 《长春师范大学学报》 2024年第4期1-9,共9页
以数学物理等领域中两个重要的非线性发展方程为研究对象,即广义的Whitham-Broer-Kaup-Like(WBKL)方程组和广义的HS-KdV方程组.WBKL方程描述了长波在浅水中的双向传播,此方程也可约化为变形的Boussinesq方程、色散长波方程、Whitham-Bro... 以数学物理等领域中两个重要的非线性发展方程为研究对象,即广义的Whitham-Broer-Kaup-Like(WBKL)方程组和广义的HS-KdV方程组.WBKL方程描述了长波在浅水中的双向传播,此方程也可约化为变形的Boussinesq方程、色散长波方程、Whitham-Broer-Kaup方程等.由于WBKL方程和广义的Hirota-Satsuma耦合KdV方程的非线性和经典活动标架法的局限性,运用最新的等变活动标架理论,通过选择合适的群轨道横截面进行规范化,进而得到活动标架,同时借助符号计算系统Maple避免了复杂的高阶微分计算,切实有效地求得了WBKL方程组和广义的HS-KdV方程组的微分不变量、微分不变量代数以及微分不变方程.所得到的结果可用于深入研究WBKL方程和广义的HS-KdV方程解的不变性、等价性和对称性,以及海洋、大气、水波等非线性运动的趋势和规律. 展开更多
关键词 活动标架 微分不变量 微分不变方程 广义的WBKL方程 广义的HS-kdv方程
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组合KdV与MKdV方程Backlund变换及其一类精确解 被引量:10
15
作者 张玉峰 张鸿庆 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期392-395,共4页
利用齐次平衡法得到了组合 Kd V和 MKd V方程的 Backlund变换 ,不仅扩充了有关文献的求解结果 ,并且给出了求组合 Kd V与 MKd V方程解的一般方法 ,并由此得到了一类精确解 .通过对方程的特殊化 ,还可得到 MKd V方程的
关键词 非线性偏微分方程 kdv方程 Mkdv方程 BACKLUND变换 精确解 齐次平衡法 孤立子理论
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一类KdV方程的精确解 被引量:5
16
作者 王艳红 王世勋 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 2010年第4期492-494,共3页
利用变分法,通过引入函数变换将偏微分方程转化为常微分方程求解,简洁地求得了KdV方程与广义KdV方程新的精确解析解.同时利用对方程直接积分的方法构造了广义KdV方程新的精确解析解.
关键词 kdv方程 广义kdv方程 精确解 变分法 直接积分法
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(1+1)维KdV-mKdV方程的精确行波解及其性态
17
作者 李玉江 刘小华 姚迪 《合肥大学学报》 2024年第5期1-8,15,共9页
利用平面动力系统理论方法,对(1+1)维KdV-mKdV方程的行波解进行定性分析,得到了不同参数条件下该方程行波解的存在性、个数和性态.采用改进的双曲函数展开方法,得到了(1+1)维KdV-mKdV方程的有理函数解、双曲函数解和三角函数解的精确表... 利用平面动力系统理论方法,对(1+1)维KdV-mKdV方程的行波解进行定性分析,得到了不同参数条件下该方程行波解的存在性、个数和性态.采用改进的双曲函数展开方法,得到了(1+1)维KdV-mKdV方程的有理函数解、双曲函数解和三角函数解的精确表达式,并且给出了精确解的性态分析。 展开更多
关键词 kdv-Mkdv方程 定性分析 改进的双曲函数展开法 行波解
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非可积(3+1)维KdV型方程的一类多孤子解 被引量:7
18
作者 郭冠平 张解放 《西安石油学院学报(自然科学版)》 CAS 2002年第3期82-84,共3页
根据 Painlevé奇异分析或直接双线性方法或齐次平衡方法可得到一个非线性变换 ,能使复杂的 ( 3+ 1 )维 Kd V型方程转化为简单的线性偏微分方程和双线性偏微分方程 .然后从这些简单的线性偏微分方程和双线性偏微分方程出发 ,通过设... 根据 Painlevé奇异分析或直接双线性方法或齐次平衡方法可得到一个非线性变换 ,能使复杂的 ( 3+ 1 )维 Kd V型方程转化为简单的线性偏微分方程和双线性偏微分方程 .然后从这些简单的线性偏微分方程和双线性偏微分方程出发 ,通过设定形式解构造出 ( 3+ 1 )维 Kd V型方程的一类多孤子解 .由于某些参量选择的任意性 ,使得 ( 3+ 1 )维 Kd 展开更多
关键词 非可积(3+1)维kdv型方程 多孤子解 kdv方程 非线性变换 非可积方程
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Adequate Closed Form Wave Solutions to the Generalized KdV Equation in Mathematical Physics
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作者 Md. Munnu Miah Md. Al Amin Meia +1 位作者 Md. Matiur Rahman Sarker Ahammodullah Hasan 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2024年第6期2069-2082,共14页
In this paper, we consider the generalized Korteweg-de-Vries (KdV) equations which are remarkable models of the water waves mechanics, the shallow water waves, the quantum mechanics, the ion acoustic waves in plasma, ... In this paper, we consider the generalized Korteweg-de-Vries (KdV) equations which are remarkable models of the water waves mechanics, the shallow water waves, the quantum mechanics, the ion acoustic waves in plasma, the electro-hydro-dynamical model for local electric field, signal processing waves through optical fibers, etc. We determine the useful and further general exact traveling wave solutions of the above mentioned NLDEs by applying the exp(−τ(ξ))-expansion method by aid of traveling wave transformations. Furthermore, we explain the physical significance of the obtained solutions of its definite values of the involved parameters with graphic representations in order to know the physical phenomena. Finally, we show that the exp(−τ(ξ))-expansion method is convenient, powerful, straightforward and provide more general solutions and can be helping to examine vast amount of travelling wave solutions to the other different kinds of NLDEs. 展开更多
关键词 The Generalized kdv Equation The exp(-τ(ξ)) -Expansion Method Travelling Wave Solitary Wave
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广义组合KdV方程与广义组合KdV-Burgers方程孤波解的条件稳定性 被引量:3
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作者 张卫国 东春彦 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2006年第4期307-316,共10页
讨论了广义组合KdV方程和广义组合KdV Burgers方程的孤波解,在Liapunov意义下的条件稳定性.证明了当行波形式的微小扰动满足一定条件时,这两类方程的精确孤波解具有线性稳定性.
关键词 广义组合kdv方程 广义组合kdv—Burgers方程 孤波解 条件稳定性 Liapunov特征指数
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