Skip to main content
Erschienen in: Journal of Applied Mathematics and Computing 5/2022

14.11.2021 | Original Research

Landweber iteration method for simultaneous inversion of the source term and initial data in a time-fractional diffusion equation

verfasst von: Jin Wen, Zhuan-Xia Liu, Chong-Wang Yue, Shi-Juan Wang

Erschienen in: Journal of Applied Mathematics and Computing | Ausgabe 5/2022

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The present paper is devoted to identifying the space-dependent source term and initial value simultaneously for a time-fractional diffusion equation. This inverse problem is reformulated on the basis of Fourier method as operator equations of the first kind. The construction of the solution to the inverse problem is derived by using the Landweber iteration method for the solution of the corresponding conjugate operator equation. In this paper, we also present error estimates between the exact solution and the regularized solution by the a priori and the a posteriori parameter choice rules. Numerical verification on the efficiency and accuracy of the proposed algorithm is performed by solving three numerical examples in one-dimensional and two-dimensional cases.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
5.
Zurück zum Zitat Engl, H.W., Hanke, M., Neubauer, A.: Regularization of Inverse Problems, Volume 375 of Mathematics and Its Applications. Kluwer Academic Publishers Group, Dordrecht (1996)CrossRef Engl, H.W., Hanke, M., Neubauer, A.: Regularization of Inverse Problems, Volume 375 of Mathematics and Its Applications. Kluwer Academic Publishers Group, Dordrecht (1996)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Pazy, A.: Semigroups of Linear Operators and Applications to Partial Differential Equations. Applied Mathematical Sciences, vol. 44. Springer, New York (1983)MATH Pazy, A.: Semigroups of Linear Operators and Applications to Partial Differential Equations. Applied Mathematical Sciences, vol. 44. Springer, New York (1983)MATH
24.
Zurück zum Zitat Podlubny, I.: Fractional Differential Equations, Volume 198 of Mathematics in Science and Engineering. Academic Press, Inc., San Diego (1999). An introduction to fractional derivatives, fractional differential equations, to methods of their solution and some of their applications Podlubny, I.: Fractional Differential Equations, Volume 198 of Mathematics in Science and Engineering. Academic Press, Inc., San Diego (1999). An introduction to fractional derivatives, fractional differential equations, to methods of their solution and some of their applications
36.
Zurück zum Zitat Yang, L., Deng, Z.C., Hon, Y.C.: Simultaneous identification of unknown initial temperature and heat source. Dyn. Syst. Appl. 25(4), 583–602 (2016)MathSciNetMATH Yang, L., Deng, Z.C., Hon, Y.C.: Simultaneous identification of unknown initial temperature and heat source. Dyn. Syst. Appl. 25(4), 583–602 (2016)MathSciNetMATH
Metadaten
Titel
Landweber iteration method for simultaneous inversion of the source term and initial data in a time-fractional diffusion equation
verfasst von
Jin Wen
Zhuan-Xia Liu
Chong-Wang Yue
Shi-Juan Wang
Publikationsdatum
14.11.2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Applied Mathematics and Computing / Ausgabe 5/2022
Print ISSN: 1598-5865
Elektronische ISSN: 1865-2085
DOI
https://doi.org/10.1007/s12190-021-01656-0

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2022

Journal of Applied Mathematics and Computing 5/2022 Zur Ausgabe

Premium Partner