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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

TPFA Finite Volume Approximation of Wasserstein Gradient Flows

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Abstract

Numerous infinite dimensional dynamical systems arising in different fields have been shown to exhibit a gradient flow structure in the Wasserstein space. We construct Two Point Flux Approximation Finite Volume schemes discretizing such problems which preserve the variational structure and have second order accuracy in space. We propose an interior point method to solve the discrete variational problem, providing an efficient and robust algorithm. We present two applications to test the scheme and show its order of convergence.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Ambrosio, L., Gigli, N., Savaré, G.: Gradient flows in metric spaces and in the space of probability measures, 2nd edn. Lectures in Mathematics ETH Zürich. Birkhäuser Verlag, Basel (2008)MATH Ambrosio, L., Gigli, N., Savaré, G.: Gradient flows in metric spaces and in the space of probability measures, 2nd edn. Lectures in Mathematics ETH Zürich. Birkhäuser Verlag, Basel (2008)MATH
2.
Zurück zum Zitat Benamou, J.-D., Brenier, Y.: A computational fluid mechanics solution to the Monge-Kantorovich mass transfer problem. Numer. Math. 84(3), 375–393 (2000)MathSciNetCrossRef Benamou, J.-D., Brenier, Y.: A computational fluid mechanics solution to the Monge-Kantorovich mass transfer problem. Numer. Math. 84(3), 375–393 (2000)MathSciNetCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Eymard, R., Gallouët, T., Herbin, R.: Finite volume methods. In: Ciarlet, P.G. (ed.) Handbook of Numerical Analysis. North-Holland, Amsterdam, pp. 713–1020 (2000) Eymard, R., Gallouët, T., Herbin, R.: Finite volume methods. In: Ciarlet, P.G. (ed.) Handbook of Numerical Analysis. North-Holland, Amsterdam, pp. 713–1020 (2000)
6.
Zurück zum Zitat Jordan, R., Kinderlehrer, D., Otto, F.: The variational formulation of the Fokker-Planck equation. SIAM J. Math. Anal. 29(1), 1–17 (1998)MathSciNetCrossRef Jordan, R., Kinderlehrer, D., Otto, F.: The variational formulation of the Fokker-Planck equation. SIAM J. Math. Anal. 29(1), 1–17 (1998)MathSciNetCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Otto., F.: The geometry of dissipative evolution equations: the porous medium equation. Comm. Partial Differ. Eqn. 26(1-2), 101–174 (2001) Otto., F.: The geometry of dissipative evolution equations: the porous medium equation. Comm. Partial Differ. Eqn. 26(1-2), 101–174 (2001)
8.
Zurück zum Zitat Plik, I., Terlaky, T.: Interior point methods for nonlinear optimization. In: Di Pillo, G., Schoen, F. (eds.) Nonlinear Optimization. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, vol. 1989, pp. 215–276 (2010) Plik, I., Terlaky, T.: Interior point methods for nonlinear optimization. In: Di Pillo, G., Schoen, F. (eds.) Nonlinear Optimization. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, vol. 1989, pp. 215–276 (2010)
9.
Zurück zum Zitat Santambrogio, F.: Optimal transport for applied mathematicians: calculus of variations, PDEs, and modeling. In: Progress in Nonlinear Differential Equations and Their Applications 87. Birkhäuser Basel, 1 edn (2015) Santambrogio, F.: Optimal transport for applied mathematicians: calculus of variations, PDEs, and modeling. In: Progress in Nonlinear Differential Equations and Their Applications 87. Birkhäuser Basel, 1 edn (2015)
Metadaten
Titel
TPFA Finite Volume Approximation of Wasserstein Gradient Flows
verfasst von
Andrea Natale
Gabriele Todeschi
Copyright-Jahr
2020
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-43651-3_16