Нестационарные методы регуляризации задачи связанного псевдообращения тема автореферата и диссертации по математике, 01.01.02 ВАК РФ

3/

На правах рукописи

Бондарь Елена Александровна Нестационарные методы регуляризации

задачи связанного псевдообращения (специальность 01 01 02 - дифференциальные уравнения)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Н Новгород -2007

□03178025

003178025

Работа выполнена на кафедре математического анализа Нижегородского государственного педагогического университета

Научный руководитель доктор физико-математических наук,

профессор Р А Шафиев Официальные оппоненты, доктор физико-математических наук,

профессор И П Рязанцева, доктор физико-математических наук, профессор М И Сумин Ведущая организация. Научно-исследовательский вычислительный центр Московского государственного университета им М В. Ломоносова

Защита состоится 27 декабря 2007 года в 14 часов 40 минут на заседании диссертационного совета Д 212 166 06 в Нижегородском государственном университете им Н И Лобачевского по адресу 603950, г Нижний Новгород, пр Гагарина, 23, корпус 2, конференц-зал ННГУ

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Нижегородского государственного университета им Н И Лобачевского С текстом автореферата можно ознакомиться на официальном сайте ННГУ http //www unn ru

Автореферат разослан "26"ноября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат физико-математических наук, д

доцент В И Лукьянов

Общая характеристика работы

Актуальность представляемой диссертации. Рассмотрена задача связанного псевдообращения в множестве Хд ~ точек минимума

||Аг—у||2 -»• min на Xj = ¡х€Х \\Bx-zf=mm ||5u-z||2), (1)

^ uiX \

найти элемент х„, наименее отклоняющийся от заданного элемента xq£X (при £о=0 искомый элемент обозначается х*) Здесь А X —»■ У, В X Z - заданные линейные непрерывные операторы, X,Y,Z-гильбертовы пространства и у £ У, z £ Z - заданные элементы

Впервые в математической литературе эта задача (при яо=0) появилась в 1970 году независимо в двух статьях японских математиков N Minamide и К Nakamura и отечественных математиков В А Морозова и Н Н Кирсановой В работе японских математиков к этой абстрактной модели сведена содержательная задача из области оптимального управления, что вместе с найденными в дальнейшем другими приложениями указывает на необходимость изучения задачи (1)

Актуальность изучения задачи (1) связана еще с тем, что в ее постановку (при В=0, z=0) входит классическая задача псевдообращения уравнения

Ах = у, (2)

теории и методам решения которой посвящены известные монографии А Н Тихонова и В Я Арсенина, В К Иванова, В В Васина и В П Та-наны, М М Лаврентьева, Ф П Васильева, Г М Вайникко и А Ю Вере-тенникова, А Б Бакушинского и А В Гончарского, В В Васина и А J1 Агеева и многих других

В работе В А Морозова и Н Н Кирсановой построен первый однопараметрический вариационный метод регуляризации решения задачи (1) Однако, при этом на операторы А и В накладывается условие дополнительности, которое сильно упрощает задачу связанного псевдообращения, например, в этом случае множество Ха -одноэлементно Условие дополнительности операторов фигурирует и в работах последователей В А Морозова (В И Мелешко, С Джумаев, Б Алиев, L Eiden, С W Groetsch и другие)

Освободиться от этого условия позволяет предложенный РА Шафиевым двупараметрический метод регуляризации задачи (1),

вариационный вариант которого исследовали его ученики М Я Кугель и И Ю Ястребова, при условии обобщенной дополнительности операторов А и В Дальнейшее ослабление условий на операторы А и В оказалось возможным в рамках других регуляризирующих алгоритмов, в частности, итерационных методов регуляризации, предложенных и исследованных Е В Архаровым

В настоящее время получили развитие непрерывные методы регуляризации некорректных задач, позволяющие сводить исходную проблему к проблеме решения начальных задач для дифференциальных уравнений, тем самым подключая к решению некорректных задач мощный современный аппарат численного решения дифференциальных уравнений Поэтому проблема распространения непрерывных методов на случай решения задачи связанного псевдообращения, несомненно, представляет интерес

Цель работы: построить нестационарные методы регуляризации задачи связанного псевдообращения и исследовать их сходимость и устойчивость относительно возмущений входных данных задачи

Методика исследования использует аппарат теории псевдообращения, теории дифференциальных уравнений в гильбертовых пространствах, а также общие результаты функционального анализа и теории возмущений

Научная новизна исследования заключается в следующих основных результатах диссертации

- предложен способ построения нестационарных методов решения задачи связанного псевдообращения ограниченных операторов в гильбертовых пространствах, базирующийся на операторном методе регуляризации аппроксимирующей задачи

- построен метод установления и доказана стабилизация решений однопараметрического семейства задач Коши для дифференциальных уравнений первого порядка к решению задачи связанного псевдообращения как при точных, так и при возмущенных входных данных Найдена оценка погрешности метода установления, и на основе принципа минимума мажорантных оценок решена проблема априорного выбора параметров регуляризации

- построен непрерывный метод регуляризации первого порядка и установлена стабилизация решения задачи Коши для

дифференциального уравнения первого порядка к нормальному решению задачи связанного псевдообращепия при точных и возмущенных входных данных

- построен регуляризованный метод тяжелого шарика, представляющий собой задачу Коши для дифференциального уравнения второго порядка в гильбертовом пространстве Найдены условия на коэффициенты дифференциального уравнения, при которых решение возмущенной задачи Коши стабилизируется к нормальному решению задачи связанного псевдообращения Указана система функций, удовлетворяющих этим условиям

- найдены задачи оптимального управления, к решению которых применены построенные методы регуляризации

Научная и практическая ценность. Основные результаты предложенной работы являются новыми и вносят вклад в теорию методов решения некорректных задач Работа носит как теоретический, так и практический характер и ее результаты могут быть использованы при решении экстремальных задач и разного рода интегральных уравнений, к которым, как известно, сводится достаточно широкий круг практических задач

Апробация работы и публикации Основные результаты диссертации докладывались

- на научных семинарах кафедры математического анализа Нижегородского государственного педагогического университета (2002-2007 г г),

- на научных конференциях Нижегородского государственного педагогического университета (2002-2007 г г),

- на научном семинаре кафедры высшей математики и теоретической механики Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии (руководитель - проф В 3 Гринес) (2006 г)

- на Всероссийской научной конференции "Алгоритмический анализ неустойчивых задач" (г Екатеринбург 2004 г),

- на научном семинаре НИВЦ Московского государственного университета им М В Ломоносова (руководитель проф В А Морозов) (2007 г),

- на научном семинаре "Математическая теория оптимального управления" Нижегородского государственного университета им НИ Лобачевского (руководители - проф В И Сумин, проф МИ Сумин) (2007 г),

- на научном семинаре кафедры прикладной математики Нижегородского государственного технического университета (руководитель -проф И П Рязанцева) (2007 г)

Основные результаты отражены в 5 публикациях, список которых приведен в конце автореферата В совместных работах [4, 5], выполненных в соавторстве с Р А Шафиевым, личным вкладом диссертанта являются формулировки и доказательства теорем Р А Шафиеву принадлежат постановки задач и общее руководство Все утверждения, леммы и теоремы, приведенные в диссертациии и опубликованные в совместных статьях [1, 2, 3], сформулированы и доказаны Е А Бондарь И Ю Ястребова осуществляла консультации по вопросам, связанным с теорией псевдообратных операторов и теорией некорректных задач

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, содержащего 56 наименований Материал диссертации изложен на 113 страницах

Содержание работы

Во введении дается краткий обзор литературы по теме диссертации, обосновывается актуальность выбранной проблематики и приводится аннотация работы

Первая глава состоит из трех параграфов В п 11 вводится определение псевдообратного оператора к оператору и. X —>• б, который обозначается и+, приводятся нужные для дальнейшего его свойства и связь с нормальным псевдорешением уравнения (2)

■ ^ '

Важную роль в работе играет составной оператор Г = ^ . X —>•

б = 2 х У, ядро которого А^Г) = Ы(А) П N(5) Ортопроекторы на ядра N(3) и А^Г) обозначаются без индексов

Рщв) = Р, Рщт) = <2

В диссертации задача связанного псевдообращения называется основной задачей, а искомые элементы х„ х* - решением и нормальным решением

б

основной задачи В п 12 устанавливаются условия разрешимости основной задачи, вид и свойства решений Так, нормальное решение имеет вид

х* = В+г+{АР)+{у-АВ+г),

и является единственным решением, лежащим в Л^Г)1, решение основной задачи

х, = х* + (5а;о

и характеризуется включением х* - хо € А^Г)1 Показано, что точки множества Хд и только они удовлетворяют двум вариационным уравнениям Эйлера

В*{Вх - г) = 0, РА*{Ах - у) = 0 (3)

Как известно, в случае задачи псевдообращения (2) вариационное уравнение Эйлера

А* (Ах - у) = 0 (4)

используется для построения нестационарных методов регуляризации

Так как ортопроектор Р в (3) фактически неизвестен, то эта система уравнений оказалась неподходящей для построения методов регуляризации основной задачи Поэтому в п 1 3 приводится вывод однопараметрического семейства уравнений

Г;(Ггж-<7г) = 0, г > 0,

(5)

где

Гг =

у/г В

А

у/гг У

и показывается, что множество решений этого семейства + ^(Г)} обладает аппроксимирующим свойством по отношению к множеству Ха Задача нахождения множества решений семейства (5) называется аппроксимирующей задачей и это семейство вместо (3) кладется в основу построения метода установления для решения основной задачи

Для построения непрерывных методов регуляризации используется регуляризирующий алгоритм А Н Тихонова решения аппроксимирующей задачи

ах + Г*(Гг;г — дт) — 0, а, г > О (6)

В п 1 3 исследуется метод регуляризации (6) в предположении что основная задача разрешима и выполнены условия

А\Ах*-у) е Д(В*) © ЛГ(В), (7)

х* е Д(Р) (8)

Вообще, условия (7) и (8) требуются для получения оценки погрешности метода, однако, и для установления сходимости освободиться от условия (7) не удалось

В диссертации построены три нестационарных метода решения основной задачи

Исходя из семейства уравнений (5), построен метод установления или метод задачи Коши

+ = о < г < -нх>, г>о,

|а:г(0) = аг0

Параметрами регуляризации в этом методе являются г и £

Для построения двух других методов используется семейство уравнений (6), записанное в нестационарном виде

а(4)®(0 + Г;(0(Гг(0!в - дт{1)) = 0, (10)

где роль параметров регуляризации выполняют положительные функции а(<), г^), определенные при £ > ¿о > 0

Непрерывный метод регуляризации первого порядка

« + ф)и{{) + г;(0(гг(0«(«) - 9г{{}) = о, (п)

|и^о) = ио> ¿>¿0, ио<ЕХ,

получен применением метода Я И Альбера к семейству уравнений (10), а непрерывный метод регуляризации второго порядка

+ ^ + № [«(<)«(*) + г;(г) (Гг(0«(0 - дт)

[и(40) = "о, «'(¿о) = «о, ¿0,

= 0' ад

где ¡л > 0, а /3(Ь) - положительная функция, определенная при г > ^0, а щ, и'0 - произвольные элементы, - применением к (10) метода тяжелого шарика

В каждом из методов (9), (11), (12) нормальное решение (а в методе (9) просто решение) основной задачи ищется как предел решения соответствующей задачи Коши при стремлении аргумента к бесконечности

Различие же методов (11), (12) и метода (9) прежде всего в том, что в первом случае мы имеем дело с одним дифференциальным уравнением, а во втором - с семейством дифференциальных уравнений, зависящим от параметра г Поэтому в методе (9) регуляризованные решения основной задачи находятся при различных фиксированных значениях г, каждый раз путем полного решения задачи Коши, а в методах

(11) и (12) вопрос сводится к нахождению решения соответствующей задачи Коши для достаточно большого значения аргумента t Ясно, что для этого можно воспользоваться хорошо разработанным аппаратом численного интегрирования дифференциальных уравнений Кроме того, конечноразностные аппроксимации непрерывных методов (11),

(12) приводят к другим итерационным методам, чем те, которые получаются в случае метода (9) Кстати, рассмотренные Е В Архаровым итерационные _ методы можно получить как конечноразностные аппроксимации метода (9)

Заметим также, что метод (9) ни при каких условиях не переходит в однопараметрический, а в методах (11) и (12) можно положить а(<) = 0, если операторы А я В дополнительные, как у В А Морозова

Что касается методов (11) и (12), то А С Антипин указывает на преимущество методов второго порядка по сравнению с методами первого порядка, например, они дают более широкую свободу при выборе методов численного интегрирования соответствующих задач Коши

Таким образом, исследование каждого из построенных нестационарных методов решения основной задачи представляет интерес

Метод установления исследован во второй главе В этом случае решение задачи Коши (9) выписывается в явном виде

I

хгЦ) = е-гг;гЧ + I е-С-'^'Г;^*,

о

и непосредственными оценками устанавливается сходимость и устойчивость метода В п 21 устанавливаются необходимые для исследования соотношения и доказывается сходимость метода

Основные результаты содержатся в п 2 2 Приведем теорему об устойчивости регуляризованных решений Для этого предполагается, что входные данные задачи известны приближенно с известными уровнями погрешности

114 - А|| < I, \\Вн-В\\<к, \\ут - у\\ < г, - г\\ < 8, (13)

и возмущенное регуляризованное решение обозначается хг(£)

Теорема 2 3 [2. 3] Пусть основная задача разрешима и выполнено условие (7) Если параметры регуляризации ¿ = ¿(77,0-), г — г(г],а), где г] = т](Н, ¿), а — а[I, т), выбирать так, что

*->-+оо, г-)-+оо, -->-0, тЩ2 + К) -> 0, ¿(т2 + /)-> О г

при т] —^ 0, а —» 0, то

хт{1) х» при 77 —>■ 0, а О,

где - ближайшее к яо решение основной задачи Если выполнено еще условие (8), то для \\хт{¿) - получена мажорантная оценка

Пользуясь этой оценкой установлено, что при следующем априорном выборе параметров регуляризации г = (т + 1)~з, t = (т + справедлива асимптотическая оценка погрешности

ЬБГМЪМ < сопзи (14)

гмо (г+ 1)1 ~ { ;

при этом предполагается, что 5 + И = К(т + 1)7^3, те оператор Вь и вычислены с большей точностью

Заметим, что уравнение (5) в частном случае задачи псевдообращения (В = 0, г = 0) переходит в уравнение (4), поэтому методы регуляризации основной задачи, построенные по уравнению (5), в случае В = 0,2 — О в точности переходят в соответствующие методы регуляризации задачи псевдообращения

Это обстоятельство дает возможность в некоторой степени определить уровень полученных результатов Для этого в диссертации приводятся

следствия для данного частного случая Сравнение показывает, что они соответствуют известным ранее результатам Например, асимпютическая оценка (14) для частного случая оказывается не улучшаемой по порядку То , исследования в диссертации хотя и носят общий характер для частного случая оказываются не хуже известных

В п 2 3 на операторы А и В накладываются условия обобщенной допол нительности

37>0 рж||2 + ||Вх||2>72||Ж||2, Мх 6 (ЩА) П ЩВ))Х (15)

Так как в этом случае Я(Г") = ЛГ(Г)1, то условие (8) выполнено Предполагая, что возмущенные операторы и Вудовлетворяют (13) и принадлежат классу устойчивого вычисления псевдообратного Г+ (этот класс возмущений описан в теореме 1 10 и замечании 1 И главы I) в теореме 3 6 устанавливается оценка |[а:г(<) — Приведем здесь вывод из полученной оценки

Следствие 3 7 Если основная задача разрешима и выполнено условие (7), то имеет место сходимость

Непрерывные методы регуляризации основной задачи рассмотрены в третьей и четвертой главах Исследование этих методов использует дифференциальные неравенства первого и второго порядков, которые приводятся в п 31 В этом же параграфе установлены теоремы существования, единственности и продолжимости на полуось [¿о, +оо) решений задач Коши для дифференциальных уравнений в гильбертовом пространстве (И) и (12), принадлежащих соответственно классам

В п 3 2 находятся условия на параметрические функции, обеспечивающие стабилизацию решения точной и возмущенной задачи Коши (11) к нормальному решению основной задачи В возмущенном случае предполагается, что семейства {Л(£)}, ограниченных

операторов аппроксимируют операторы А, В и

хг(Ь) -> I*

при г £ -> оо т, 1,5, к —> 0, т/г5 + г/г —> О

С%,+оо) и С%,+оо)

|И(*)-А||</(0; 112/(0-2/11 <"(*).

\\г(1)-г\\ <6(г),

где /(£), /г(^), ¿(¿) - неотрицательные функции, определенные и непрерывные при t>to

Приведем схему доказательства основной в этом пункте теоремы 2 4 об устойчивости непрерывного метода регуляризации первого порядка Обозначая через и(^), - решения возмущенной и точной задачи Коши (11), через хта{Ь) - решение уравнения (10), полная погрешность ||и(<) - ж*|| представляется в виде

IKi) - Х*\\ < \\Х* - xra{t)II + 1М0 - «Wll + Ht) - f(*)ll

Исследование первого слагаемого практически проведено в первой главе диссертации Что касается второго и третьего слагаемых, то для каждого из них составляется скалярное дифференциальное неравенство

Устанавливается, что ||a;m(i) - u(t)|| удовлетворяет дифференциальному неравенству

---+ a(i)||xrQ(i) - u(t) II < c^ + ^Щ-уЩЩУ

с начальным условием ||a;ra(io) - "(¿o)|| = ||®га(*о) — Ц)||> a ||u(i) - ü(i)|| - дифференциальному неравенству того же вида

dHt)~v{m + a(t)||u(t) - v(t)II < e(r(t)(h(t) + S(t)) + l(t) 4- u(t))

с начальным условием - ||u(io) - v(¿o)|| = 0

Стремление к нулю при t оо решений этих неравенств

обеспечивают условия

t

lim [a(t)dt = + оо, (17)

t-Ц-ОО J to

1 (Ш\ |r'(*)[ 1 4 a(t) \ a(t) a(t) уЩЩ) ' (18)

К этим соотношениям прибавляются условия, при которых Цж* - ira(011 —^ 0i a именно

a{t)-, 0, r(t)-, oo, (19)

a также условия разрешимости основной задачи и включения (7), (8)

Совокупность этих условий обеспечивает устойчивость непрерывного метода регуляризации первого порядка В диссертации приводится система функций a(t),r(t),h(t),ô(t)tl(t),v(t), удовлетворяющих условиям (17) - (19)

io>0, <*(«) = i r(t) = f, h(t) = S(t) = ^, i(f) = !/(*) = £, где положительные числа а, г, h, I удовлетворяют соотношениям

а < r=-2a+l, h>a + r — l-a, 1>а

О

В п 3 3 непрерывный метод регуляризации первого порядка исследуется при условии обобщенной дополнительности операторов А и В, что позволяет ослабить условия (17) - (19) на параметрические функции Приведем один легко формулируемый результат

Теорема 3 8 [4] Пусть основная задача разрешима, операторы А и В - дополнительные, те неравенство (15) имеет место V хбХ, семейства {B(t)} возмущенных операторов удовлетворяют

условию аппроксимации (16) Если выполняются условия

Ir'iïll

lim r(t) = +оо, lim -ЦУ4 = О,

i->+co i-H-oo л/г(г)

lim r(t)(h(t) + 5(t)) = 0, (20)

i-»+oo

то решение возмущенной задачи Коши (11), где a(i) = 0, при любом ыо стабилизируется к нормальному решению основной задачи

Условиям (20) удовлетворяют функции r(i)=ir, и h(t)=5(t)=l/tk, если 0<г<2 и h > г

В главе IV исследуется непрерывный метод регуляризации второго порядка Исследование использует технику, предложенную Ф П Васильевым коэффициенты дифференциального уравнения в (12) замораживаются в точке t = т и при г > to рассматривается вспомогательное семейство задач Коши

Существование и единственность при V т решения u(t,r) этого вспомогательного семейства следует из соответствующей теоремы п 3 1 В п4 1 найдены условия на коэффициенты a(t),r(t),(3(t) и уровни возмущений l(t), h{t), v(t), 8{t) при которых |j и(т, г) - хга(г)|| -> 0 и ||v(t) - u(r, г)|| 0 при г -> +оо (u(i) - решение возмущенной задачи Коши (12)), тем самым обеспечивая устойчивость непрерывного метода второго порядка

Эти условия несколько более сложные, чем условия (17)-(19), найденные в случае метода первого порядка, поэтому здесь не приводятся

Отметим, что в диссертации приводится система функций на которых эти условия реализуются

В п 4 2 тот же метод исследован в предположение обобщенной дополнительности операторов А и В Приведем следующий результат

Теорема 2 5 [5] Пусть основная задача разрешима и выполнены условия аппроксимации (16) Тогда, если операторы А а В дополнительные, а функции r(t), ¡3{t) удовлетворяют условиям

lim rit) = +оо, lim Bit) = О,

t->+00 <-> + 00

lim Щ = 0, lim г\Ш) = 0,

i-++oo f32[t) t-t+oo w w

t

hm^J |/32(s) + f2(s)}^(s,t)ds = 0,

to

t

hrn^J{|r(e) - f(t)| + |f3(s) - 0(t)\}<fi(s,t)ds = 0,

to

t

hrn^J {f(s)[/i(s) + <5(s)] + (3{s)[l{s) + i/(s)]}v>(e, t)ds = 0,

to

где f(i) = r(t)f3(t), tp(s,t) = exp[2j2n~lfl(t)(s - i)], то решение возмущенной задачи Коши (12), где a(t) s 0, при t-> + оо стабилизируется к нормальному решению основной задачи

Условиям приведенной теоремы удовлетворяет система функций

¿0 > 0, r(f) = tr, 0(t) = 1 ¡i?, h(t) = J(i) = 1 /t\ l(t) = v(t) = 1 ft1, где r, 0, h , I > 0, ¡3 < 1, 2г < /3, h > г

В главе V задана линейная динамическая управляемая система

dt

= W(t)x(t) + V{t)u(t), t0<t<t, s(*o) = *o.

1 !

(21)

где - ¡/-мерная вектор-функция состояния, ы(^) - ^-мерная вектор-функция управления, IV(Ь), - матричные функции порядка V х и и V х \х соответственно, интегрируемые с квадратом на [¿0, и заданы </?(£) - ¡/-мерная вектор-функция наблюдения и следующие функционалы платы (критерии качества)

где Q(t) - симметрическая положительная матричная функция порядка v х v, R{t) - симметрическая положительно определенная матричная функция порядка ц х ц, обе итегрируемые и ограниченные на [£0, ij

Допустимые управления образуют вещественное гильбертово пространство H вектор-функций из с Другим, чем в Ь2

скалярным произведением

Рассмотрены следующие задачи

Задача I: найти оптимальное управление и* 6 Я, удовлетворяющее условиям

J2(u) = J(x(t) - y(t), Q(t)(x(t) - p(i)))

dt.

Ji{u*)<Ji{u) V u 6 Я, 7(и*) + J2(u*) < +

Задача II: найти (оптимальное) управление G Я, удоЕлетво-ряющее условиям

Ji(u*)<Ji(u) Vue Я, ЛМ < J2(u) V и 6 {Ji(u) = Ji(îx*)},

J{u*) < J(u) Vue |j,(u) = J,(u*), » = 1,2}

Отметим, что задача I поставлена в работе N Minamide и К Nakamura С помощью фундаментальной матрицы <É>(i, s) системы (21) задачи I и II приводятся к основной задаче, нормальным решением которой является оптимальное управление

В диссертации к вычислению оптимального управления применены метод установления и непрерывный метод первого порядка

Например, в случае метода установления задача Коши (9) принимает вид

+rR-1(t)V*(t)V{t1, t) / Ф(*1, a)K(sK(e,flds+

к

+R-Ht)V*(t) I Ф*(5, t)Q(s) ( / Ф(в, r)V(r)ur(r, Ç)dr)ds = (22) = - Ф(*1,*о)®о)+

+R-1(t)V*{t) { Ф*(8, t)Q{s){<p{s) - Ф[s, t0)x0)ds t

ur{t, 0) = 0, 0 < Ç < +00, r > 0, t0<t<ti

где /3 = 1 в случае задачи I и /? = 0 в случае задачи II

Теорема 2.1. Решение ur(i, £) задачи Коши (22) при £->+оо, г->+оо

стабилизируется к оптимальному управлению и* = it*(i) задачи I в норме пространства H

ti

I WR^it) (ur(i, 0 - u*(t)) ||^<Й 0 при £ +00, г +00 to

В случае задачи II существование оптимального управления u* = u*(f) предполагается и стабилизация решения ur(t, £) задачи Коши (22) к u*(t) по норме пространства Я имеет место при £ —> +00, г —>• +00, f/r —> О

Рассмотрен иллюстративный пример

В заключении диссертации сформулированы основные результаты, которые приведены в пункте "Научная новизна исследования"

Работы, опубликованные по теме диссертации

1 Бондарь Е А , Ястребова И Ю Метод установления для задачи связанного псевдообращения // Вестник ННГУ Математическое моделирование и оптимальное управление 2003 В 1(26) С 55-63

2 Бондарь Е А , Ястребова И Ю Непрерывный метод регуляризации решения задачи связанного псевдообращения //Алгоритмический анализ неустойчивых задач Тез докл Всерос науч конф, Екатеринбург, 2-6 февр 2004 года - Екатеринбург Изд-во Урал ун-та, 2004 С 20

3 Бондарь Е А , Ястребова И Ю Метод установления для задачи связанного псевдообращения с приближенными данными // Известия Челябинского научного центра - е 2005 В 1(27) С 1-6

4 Бондарь Е А , Шафиев Р А Непрерывный метод решения задачи связанного псевдообращения // Вестник ННГУ Математика 2006 В 1(4) С 4-14

5 Бондарь Е А , Шафиев Р А Непрерывный метод регуляризации второго порядка // Тезисы Всероссийской научной конференции "Математика Механика Информатика" Челябинск 2006 С 19

Подписано в печать £4 У/ 04 Печать оперативная Объем (0 пл Тираж 1о£> экз Заказ

Нижегородский государственный педагогический университет Полиграфический участок AHO «МУК НГПУ» 603950, Нижний Новгород, Ульянова, I

Введение

I. Вывод операторных методов регуляризации

1.1. Псевдообратные операторы и задача псевдообращения

1.2. Задача связанного псевдообращения.

1.3. Вывод и исследование операторных регуляризирующих алгоритмов Аппроксимирующая задача

II. Метод установления для задачи связанного псевдообращения

11.1. Метод установления основной задачи: вывод метода, условия сходимости.

11.2. Устойчивость метода установления основной задачи

11.3. Исследование метода в условиях нормальной разрешимости составного оператора.

III. Непрерывный метод регуляризации первого порядка для задачи связанного псевдообращения

111.1. Некоторые дифференциальные неравенства и дифференциальные уравнения в банаховом пространстве.

111.2. Непрерывный метод регуляризации первого порядка

111.3. Исследование непрерывного метода первого порядка в случае нормальной разрешимости составного оператора

IV. Непрерывный метод регуляризации второго порядка для задачи связанного псевдообращения

IV. 1. Непрерывный метод регуляризации второго порядка

IV.2. Исследование непрерывного метода второго порядка в условиях нормальной разрешимости составного оператора

Потребности практики привели к необходимости изучения некорректно поставленных задач; тем самым была опровергнута высказанная в начале XX века Ж.Адамаром гипотеза о нефизичности некорректных задач. Часто абстрактной моделью этих задач служит линейное операторное уравнение

Ах = у (0.1) с непрерывным оператором А, действующим между гильбертовыми пространствами X и Y, для которого нарушены условия существования и единственности решения.

По уравнению (1) требуется найти нормальное псевдорешение х* (или псевдорешение нормальное относительно заданного элемента xq € X) из множества всех псевдорешений уравнения (1):

ХА = {хеХ:\\Ах-у\\ = Ы \\Аи-у\\}. иЕХ

Если А+ - псевдообратный к оператору А, то нормальное псевдорешение уравнения (1) А+у, (0.2) а нормальное относительно xq пссвдорешение

Ж* = X* + PN(A)X о, где Pn(a) ~ ортопроектор на ядро N(A) оператора А. Поэтому задачу отыскания нормальных нсевдорешений уравнения (1) называют задачей псевдообращения.

Известно, что одним из наиболее важных методов решения задачи псевдообращения является метод регуляризации А.Н.Тихонова, состоящий в аппроксимации решения (2) семейством а > 0, экстремалей функционала

Фа(х) = \\Ах-у\\2 + а\\х\\2. (0.3)

Теория и методы решения некорректно поставленных задач нашли отражение в известных монографиях А.Н.Тихонова и В.Я.Арсепина [39], В.К.Иванова, В.В.Васина и В.П.Тананы [23], М.М.Лаврентьева [27J, Ф.П.Васильева [17], Г.М.Вайникко и А.Ю.Веретенпикова [16],

А.Б.Бакушинского и А.В. Гончарского [8], В.В.Васина и А.Л.Агеева [19] и многих других.

Начиная с 1970 года, стали исследовать практические задачи, абстрактной моделью которых служит уравнение (1), когда решение уравнения подчинено дополнительным линейным связям в виде линейного операторного уравнения

Вх = (0.4) где В - непрерывный оператор с нетривиальным ядром N(B), действующий между гильбертовыми пространствами X и Z. По уравнениям (1) и (4) требуется найти ближайший к заданному элементу хо £ X элемент ж* (при жо = 0 - элемент а;*), принадлежащий множеству всех связанных псевдорешений уравнения (1):

Хл = {х е Хх : \\Ах - у\\ = inf \\Аи - </||}, (0.5) ueXi где Xi = {х G X : ||Вх - z\\ = inf ||Ви - z\\}. uGX

Задача нахождения нормального и нормального относительно жо, связанных псевдорсшений х* и ж* называется задачей связанного псевдообращения. Для простоты эту задачу будем называть основной задачей, а ж* и х* соответственно решением и нормальным решением основной задачи.

При xq = 0 основная задача поставлена независимо в работах N. Minamide, К. Nakamura [52] и В.А. Морозова, Н.Н. Кирсановой [32]. Японские математики ввели понятие суженного псевдообратного оператора и записали точный вид нормального решения х* основной задачи: x* = B+z + (APN{B))+(y-AB+z), где Pn(b) ~ ортопроектор на ядро оператора В.

В.А.Морозов, заменив в функционале А.Н.Тихонова (3) стабилизирующую часть на \\Вх — z||2, показал, что семейство экстремалей этого одпопараметрического функционала является регуляризирующим алгоритмом решения основной задачи.

В дальнейшем этот вариационный однопараметрический метод регуляризации и его операторный аналог рассматривались в работах других авторов [28], [22], [2], [48], [47], [50], но во всех этих работах, в том числе и В.А.Морозова [31], предполагается, что операторы А и В обладают так называемым свойством дополнительности:

37 > 0 : \\Ах\\2 + ||Бж||2 > 72||ж||2 Vz е X, (0.6) из которого в частности следует, что множество Ха одноэлементно.

При условии дополнительности (6) характер неустойчивости основной задачи подобен свойству неустойчивости задачи псевдообращения уравнения (1), когда образ оператора А замкнут. Поэтому важно было освободиться от предположения (6) и рассмотреть основную задачу в существенно некорректном случае. Это сделано в работах Р.А.Шафиева [41], [42] (см. также его монографию [43]).

Р.А.Шафиев предложил регуляризирующий алгоритм решения задачи (5), основанный на построении экстремалей двупараметрического функционала

Фга(ж) = r\\Bx - z||2 + \\Ах - у\\2 + а||я||2, г, а > 0.

Этот вариационный метод регуляризации исследовали также его ученики М.Я.Кугель [26] и И.Ю.Ястребова [46].

Основная задача, когда заданный элемент xq ф 0, впервые рассмотрена в диссертационной работе Е.В.Архарова [5]. Двупараметрические методы регуляризации основной задачи в [5] построены путем применения известных итерационных методов к решению параметрического операторного уравнения rr*(i>-£r)=:o, г>о,

0.7) где

Гг = y/fB А rz У eG.

В данной диссертационной работе этот способ построения двупараметрических методов регуляризации основной задачи не только нашел применение, но и получил дальнейшее развитие.

В диссертации к уравнению (7) применяется нестационарный метод решения - метод задачи Коши [20]: + Г*Ггхт = Ггдг, 0 <t < +оо, г > 0, £r(0) - Xq.

0.8)

Построенный метод решения основной задачи называется методом установления или методом задачи Коши. Он также двупараметрический; параметрами являются г и аргумент t.

Заметим, что явная и неявная схемы конечноразностной аппроксимации дифференциального уравнения (8) приводят к итерационным методам, рассмотренным в [5].

Для вывода нестационарных методов регуляризации основной задачи другого вида в диссертации используется алгоритм А.Н.Тихонова решения уравнения (7): -дг) = 0. (0.9)

К этому уравнению применяется непрерывный метод регуляризации Я.И.Альбера [3] : «(')«(*) + rryrr(t)«(f) - дт) = 0, (оло) u(t0) = Щ, t > to, где роль параметров регуляризации выполняют положительные функции a(t), r(t), определенные при t > to, щ - произвольный элемент из X.

Применяя к уравнению (9) метод тяжелого шарика [9], получаем следующий вариант регуляризованнного метода тяжелого шарика: + ^ + (3(t) [a(t)u(t) + rr{t)(Tr{t)u(t) - gr{t)) и(*о) = u0i и'Ы = и'о, t> to,

0.11) где ц > 0, а /3(£) - положительная функция, определенная при t > to, а щ, и'о - произвольные элементы.

Задача Коши (10) называется непрерывным методом регуляризации основной задачи первого порядка, а задача Коши (11) непрерывным методом регуляризации второго порядка (по порядку дифференциальных уравнений).

В каждом из методов (8), (10), (И) нормальное решение (просто решение в методе (8)) основной задачи ищется как предел решения соответствующей задачи Коши при стремлении аргумента к бесконечности.

Различие методов (10), (11) и метода (8) прежде всего в том, что в первом случае мы имеем дело с одним дифференциальным уравнением, а во втором - с семейством дифференциальных уравнений, зависящим от параметра г. Поэтому в методе (8) регуляризованные решения основной задачи находятся при различных фиксированных значениях г, каждый раз путем полного решения задачи Коши.

В методах (10), (И) вопрос сводится к нахождению решения соответствующей задачи Коши для достаточно большого значения аргумента t. Ясно, что для этого можно воспользоваться хорошо разработанным аппаратом численного интегрирования дифференциальных уравнений. Кроме того, конечноразностная аппроксимация непрерывных методов (10), (11) приводит к новым более эффективным итерационным методам (см. работы И.П.Рязанцевой и ее учеников [34], [36], [15]). Что касается непрерывных методов первого и второго порядков для решения задач минимизации, то в работе [4] предпочтение отдается методам второго порядка.

Таким образом, исследование построенных нестационарных методов решения основной задачи представляет интерес.

В первой главе диссертации приводятся известные результаты из теории псевдообратных операторов и теории некорректных уравнений (пункт 1.1 и пункт 1.2), которые используются для вывода аппроксимирующей задачи и установления ее связи с уравнениями (7) и (9) (пункт 1.3). Кроме того в пункте 1.3 устанавливаются нужные в дальнейшем оценки для регуляризованных решений основной задачи.

Вторая глава посвящена исследованию метода установления (8). При условии разрешимости основной задачи и выполнении условия в пункте II. 1 рассматривается сходимость метода при точных данных, а в пункте II.2 - когда данные задачи известны приближенно:

At-A\\<l, \\Bh-B\\<h, \\ут-у\\<т, \\zs-z\\<6. (0.13)

В основной теореме (теорема II.2.3) установлена сходимость решения xr(t) возмущенной задачи Коши (8) к ж* : \\xr(t) — х*|| 0, если параметры регуляризации удовлетворяют условиям

А*(Ах*-у) eD{B*+)

0.12) t ->• +оо, г -» +оо,--> О,

0.14) г и при h, I, 8, т 0 выполнены условия согласования rt(82 + h) 0, t(r2 + l)-> 0.

0.15)

Если начальная погрешность ж0 — х* лежит в образе оператора Г*, то удается оценить ||жг(0 — ж*||.

По этой оценке предложен вариант априорного выбора параметров регуляризации, основанный на принципе минимума мажорантных оценок. При выборе г=(т + 1с)~р, £ = ^(т + /с)~ з получена асимптотическая оценка погрешности: lim--—г- < const, r + /c)§-3 ~ где | < р < с > ||х*||, q - константа, которая выражается через данные задачи и величину К = (5 + hc)/(r -f lc)1+p.

В пункте II.3 к предыдущим условиям добавляется предположение, что операторы А и В обобщенно дополнительные, т.е. неравенство (6) выполняется при всех х Е {N(A) П М(В))1.

Интересно отметить, что условие обобщенной дополнительности операторов А, В является необходимым и достаточным условием того, что образ оператора Г* замкнут, и, следовательно, совпадает с подпространством N(Г)1. Таким образом, при выполнении этого условия начальная погрешность — ж* лежит в образе оператора Г*.

Установлено (теорема II.3.6, следствие II.3.7), что если возмущенные операторы из (13) принадлежат классу устойчивого вычисления псевдообратиого оператора Г+, то сходимость ||жг — 0 имеет место при t +оо, г +00 и у/г5 + rh 0 (сравни с (14), (15)), и при этом получена оценка погрешности метода.

В последующих главах основная задача рассматривается в случае, когда хо = 0, т.е. ищется нормальное решение задачи.

В третьей главе исследуется непрерывный метод регуляризации первого порядка (10). Исследование непрерывных методов базируется на некоторых линейных дифференциальных неравенствах, формулировка которых приводится в пункте III. 1. Кроме того, в пункте III. 1. устанавливаются теоремы существования и единственности решения задач Коши (10), (11), и их возмущенных вариантов на полуоси +оо).

В пункте III.2 предполагается, что основная задача разрешима и выполнены условие (12) и х* € Д(Г*). Установлено (теорема III.2.3), что решение u(t) задачи Коши (10) при любом щ стабилизируется к х*, если a(t), r(t) удовлетворяют условиям: lim a(t) = 0, lim r(t) = +00, lim (a(i)r(t)) = 0, (0.16) t->+00 v y t—^+00 x ' t^+00 v w wy v ' t f lim J a(t)dt = +00, (0.17) to lim Ц^ = 0, lim ЦЦ1 = const. 0.18

В отличие от (13) в пункте III.2 приближенные данные основной задачи, удовлетворяют неравенствам:

A(t)-A\\ <l(t), \\B(t)-B\\<h(t), \\y(t)-y\\<u(t), \\z(t)-z\\<m, 1 j где l(t), h{t), v{t), 5{t) - неотрицательные функции, определенные и ограниченные при t > to.

В случае, когда известны приближенные данные основной задачи, доказано (теорема III.2.4), что решение v(t) возмущенной задачи Коши (10) при любом щ стабилизируется к х*, если помимо условий (16) - (18), выполняются условия согласования: lim 44(ОД + ОД) = lim = о. (0.20) f-»+00 a(t) \ / t->+00 a(t) v

В качестве параметров метода (10) и уровней возмущений (19), удовлетворяющих условиям (16) - (18) и (20), можно, например, взять функции: к > о, ф) = i r(t) = f, од - ад = i /(О = 1/(0 = i (0.21) где положительные числа а, г, /г, I удовлетворяют соотношениям: о; < -, г — — 2а+1, /г>о; + г = 1 —а, / > си. 3

В пункте III.3 предполагается, что операторы А, В обобщенно дополнительные и основная задача имеет решение.

В этом случае (теорема III.3.2) сходимость метода (10) имеет место, если выполнены условия (16) без последнего предельного соотношения, условие (17), а вместо (18) - соотношения lim |a'mi=0, lim -tM = 0.

-> + 00 1 £-> + 00 wV(t)

Если к условиям сходимости добавить условия согласования (20), то в этих условиях имеет место устойчивость метода (теорема III.3.4).

В этом случае набор функций (21) должен удовлетворять соотношениям: 0 < а < 1, 0<r<2, h> a + r, I > а.

При дополнительных условиях на возмущенные данные условие согласования (20) ослабляется: lim r{t)(h(t) + 6(t)) = О,

->+oo и, значит, в (21) достаточно взять h > г, I > 0.

В пункте III.3 показано также, что если операторы А, В дополнительные, т.е. удовлетворяют условию (6), то в методе (10) можно положить a(t) = 0 и рассмотреть однопараметрический непрерывный метод регуляризации первого порядка.

Сходимость этого метода (теорема III.3.3) имеет место, если ir'mi lim r(t) = +оо, lim = О,

-> + 00 £-4 + 00 Wr(t) устойчивость (теорема III.3.8) - если lim r{t){h{t) + 5{t)) = 0.

->+oo

В четвертой главе рассматривается непрерывный метод регуляризации второго порядка (11). Исследование этого метода использует технику исследования, предложенную в книге Ф.П.Васильева [17].

В задаче Коши (И) коэффициенты дифференциального уравнения замораживаются в точке t = г, и рассматривается зависящее от г > to семейство задач Коши, дифференциальные уравнения которых имеют постоянные коэффициенты. Предполагается, что решение u(t, г) этого вспомогательного семейства задач Коши ограничено по совокупности (t,T).

В пункте IV.1 найдены условия на коэффициенты a(t), r(t), j3(t) и уровни возмущений l(t), h(t), 6(t), v(t) из (19), при которых ||и(т, г) — хга(т)|| 0, г +оо (лемма IV.1.1), и ||w(r) — ->■ 0, г +оо , где v(t) - решение возмущенной задачи Коши (11) (теорема IV.1.2).

Эти условия такого же типа, что и приведенные в случае метода первого порядка условия (16)-(18), (20), но несколько более сложные, и мы их здесь не выписываем. Отметим, что подобно (21) приводится система функций, на которых эти условия реализуются.

В пункте IV.2 те же вопросы исследованы в предположении, что операторы А, В обобщенно дополнительные.

Если операторы А и В дополнительные, то в методе (11) можно положить a(t) = 0. В теореме IV.2.5 приводятся условия устойчивости этого однопараметрического непрерывного метода регуляризации второго порядка.

Отметим, что для частного случая основной задачи: В = 0, z — 0, т.е. для задачи псевдообращения, из установленных в диссертации теорем об устойчивости методов (8), (10), (И) выводятся следствия, которые для методов, аналогичных методам (8), (10), соответствуют известным результатам, а результат следствия в случае метода, аналогичного методу (11), по-видимому новый.

В V главе рассмотрены задачи оптимального управления, абстрактной моделью которых служит основная задачи. Приводится краткая схема сведения этих задач к основной задаче, и для построения оптимального управления применяются методы решения основной задачи: метод установления и непрерывный метод первого порядка.

Рассматриваются иллюстративные примеры,

В диссертации принята следующая система нумерации. Формулы в работе занумерованы двумя числами, разделенными точкой. Первое число в номере формулы - помер параграфа, в котором приводится данная формула, второе - номер формулы в параграфе. Во введении номер формул начинается с нуля. При ссылке на формулы внутри параграфа указывается только ее номер в данном параграфе; при ссылке на формулы в другом параграфе этой главы указываются оба числа в ее номере. Если же на формулы ссылаемся в другой главе, то перед номером формулы добавляется номер главы, в которой приводится эта формула. Нумерация определений, теорем, следствий, лемм и замечаний единая в параграфе и состоит из двух чисел, разделенных точкой. Первое число - номер параграфа, в котором сформулировано предложение, второе - номер предложения в параграфе. Ссылки на предложения осуществляются также, как и на формулы.

В совместных работах [10, 11], выполненных в соавторстве с Р.А. Шафиевым, личным вкладом диссертанта являются формулировки и доказательства теорем. Р.А. Шафиеву принадлежат постановки задач и общее руководство. Все утверждения, леммы и теоремы, приведенные в диссертациии и опубликованные в совместных статьях [1, 2, 3], сформулированы и доказаны Е.А. Бондарь. И.Ю. Ястребова осуществляла консультации по вопросам, связанным с теорией псевдообратных операторов и теорией некорректных задач.

Основные результаты предложенной работы являются новыми и вносят существенный вклад в теорию методов решения некорректных задач. Они опубликованы в [10] - [14] и докладывались на Всероссийской конференции "Алгоритмический анализ неустойчивых задач" (г. Екатеринбург, 2004 г.), на научном семинаре кафедры высшей математики и теоретической механики Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии (2006г.), на научном семинаре НИВЦ Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (руководитель - проф. В.А. Морозов) (2007г.), на научном семинаре "Математическая теория оптимального управления" Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (руководители -проф. В.И. Сумин, проф. М.И. Сумин) (2007г.), на научном семинаре кафедры прикладной математики Нижегородского государственного технического университета (руководитель - проф. И.П. Рязанцева) (2007г.), на научных конференциях Нижегородского государственного педагогического университета (2002 - 2007 г.г.), на научных семинарах кафедры математического анализа Нижегородского государственного педагогического университета (2002 - 2007 г.г.).

I. Вывод операторных методов регуляризации

В данной главе закладываются основы построения нестационарных методов регуляризации задачи связанного псевдообращения. С этой целыо в пункте 1.3 выводятся однопараметрическое и двупараметрическое семейства операторных уравнений, определяющие соответствующие стационарные регуляризирующие алгоритмы. Для вывода этих семейств операторных уравнений используются некоторые понятия и предложения теории псевдообращения операторов и теории связанного псевдообращения операторов, приведенные соответственно в пунктах 1.1 и 1.2.

Заключение

Подводя итог изложенному, сформулируем основные результаты, выносимые на защиту.

1. Предложен способ построения нестационарных методов решения задачи связанного псевдообращения ограниченных операторов в гильбертовых пространствах, базирующийся на операторном методе регуляризации аппроксимирующей задачи.

2. Построен метод установления и доказана стабилизация решений однопараметрического семейства задач Коши для дифференциальных уравнений первого порядка к решению задачи связанного псевдообращения как при точных, так и при возмущенных входных данных. Найдена оценка погрешности метода установления, и на основе принципа минимума мажорантных оценок решена проблема априорного выбора параметров регуляризации.

3. Построен непрерывный метод регуляризации первого порядка и установлена стабилизация решения задачи Коши для дифференциального уравнения первого порядка к нормальному решению задачи связанного псевдообращения при точных и возмущенных входных данных.

4. Построен регуляризованный метод тяжелого шарика, представляющий собой задачу Коши для дифференциального уравнения второго порядка в гильбертовом пространстве. Найдены условия на коэффициенты дифференциального уравнения, при которых решение возмущенной задачи Коши стабилизируется к нормальному решению задачи связанного псевдообращения. Указана система функций, удовлетворяющих этим условиям.

5. Найдены задачи оптимального управления, к решению которых применены построенные методы регуляризации.

1. Алиев Б. Об обобщенном принципе невязки для L-псевдообращений // Докл. АН ТаджССР. 1989. - Т. 32, № 3. - С. 147-152.

2. Альбер Я.И. Непрерывная регуляризация линейных операторных уравнений в гильбертовом пространстве // Математические заметки. 1968. - Т. 4, № 5. - С. 503-509.

3. Антипин А.С. Непрерывные и итеративные процессы с операторами проектирования и типа проектирования // Вопросы кибернетики. Вычисл. вопр. анализа больших систем. М.: Научный совет по комплексной проблеме "Кибернетика"АН СССР. - 1989. - С. 5-43.

4. Архаров Е.В. Построение и исследование методов регуляризации для задачи связанного псевдообращения: Дис. . кандидата физ.-мат. наук. Нижний Новгород, 2006. 92 с.

5. Архаров Е.В., Шафиев Р.А. Методы регуляризации задачи связанного псевдообращения с приближенными данными //ЖВМ и МФ. 2003, - Т. 43, № 3. - С. 347-353.

6. Ахиезер Н.И., Глазман И.М. Теория линейных операторов в гильбертовом пространстве. М.: Наука, 1966. - 544 с.

7. Бакушинский А.Б., Гончарский А.В. Итеративные методы решения некорректный задач. -М.: Наука, 1989.

8. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. -М.: Наука, 1987.

9. Бондарь Е.А., Шафиев Р.А. Непрерывный метод решения задачи связанного псевдообращения // Вестник ННГУ. Математика. 2006. - В.1(4). - С. 4-14.

10. Бондарь Е.А., Шафиев Р.А. Непрерывный метод регуляризации второго порядка // Тезисы Всероссийской научной конференции

11. Математика. Механика. Информатика". Челябинск.- 2006. -С. 19.

12. Бондарь Е.А., Ястребова И.Ю. Метод установления для задачи связанного псевдообращения // Вестник ННГУ. Математическое моделирование и оптимальное управление. 2003. - В.1(26). - С. 5563.

13. Бондарь Е.А., Ястребова И.Ю. Метод установления для задачи связанного псевдообращения с приближенными данными / / Известия Челябинского научного центра. 2005. - В.1(27). - С. 1-6.

14. Бубнова О.Ю. Непрерывные и итеративные методы решения нелинейных некорректных задач монотонного типа : Дис. . кандидата физ.-мат. наук. Нижний Новгород, 2005. 111 с.

15. Вайникко Г.М., Веретенников А.Ю. Итерационные процедуры в некорректных задачах. М.: Наука, 1986. - 184 с.

16. Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1981.- 400 с.

17. Васильев Ф.П., Амочкина Т.В., Недич А. Об одном регуляризованном варианте непрерывного метода проекции градиента второго порядка // Вестник МГУ. Сер. 15. 1995. № 3. - С. 39-46.

18. Васин В.В., Агеев A.JI. Некорректные задачи с априорной информацией. Екатеринбург: Наука, 1993. - 261 с.

19. Вержбицкий В.М. Основы численных методов. М: Высшая школа, 2002. - 840 с.

20. Гавурин М.К. Лекции по методам вычислений. М.: Наука, 1971. -248 с.

21. Джумаев С., Назимов А. Об одном способе приближенного вычисления квазирешений // Докл. АН ТаджССР. 1983. - Т. 26, № 4. - С. 195-198.

22. Иванов В.К., Васин В.В., Танана В.П. Теория линейных некорректных задач и ее приложения. М.: Наука, 1978. -206 с.

23. Като Т. Теория возмущений линейных операторов. М.: Мир, 1972.- 740 с.

24. Крейн С.Г. Линейные дифференциальные уравнения в банаховом пространстве. М.: Наука, 1967. - 464 с.

25. Кугель М.Я. Вариационные методы L псевдообращения линейных операторов: Дис. . кандид.физ.-мат. наук. - Баку, 1985. 110 с.

26. Лаврентьев М.М. О некоторых некорректных задачах математической физики. Новосибирск. - СО АН СССР, 1962.

27. Мелешко В.И. Исследование устойчивых L псевдообращений неограниченных замкнутых операторов методом регуляризации // Дифференциальные уравнения. - 1979. - Т. 15, № 5. - С. 921-935.

28. Мелешко В.И. Устойчивое к возмущениям псевдообращение замкнутых операторов // ЖВМ и МФ. 1977. - Т. 17, № 5. - С. 11321143.

29. Мелешко В.И. Псевдообратные операторы и рекуррентное вычисление псевдорешений в гильбертовых пространствах // СМЖ. 1978. - Т. 19, № 1. - С. 108-121.

30. Морозов В.А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач. М.: Наука, 1987. - 360 с.

31. Морозов В.А., Кирсанова Н.Н. Об одном обобщении метода регуляризации // Вычислительные методы и программирование. — М.: МГУ, 1970. Вып. 14. - С. 40-45.

32. Рисс Ф., Секефальви-Надь Б. Лекции но функциональному анализу.- М.: Мир, 1979. 587 с.

33. Рязанцева И.П. Метод итеративной регуляризации второго порядка для выпуклых задач условной минимизации // Известия вузов. Математика. 2000. - № 12. - С. 67-77.

34. Рязанцева И.П. Непрерывный метод решения задач условной минимизации // ЖВМ и МФ. 1999. - Т. 39, № 5. - С. 734-742.

35. Рязанцева И.П., Дунцева Е.А. Об одном непрерывном методе решения выпуклых экстремальных задач // Дифференциальные уравнения. 1998. - Т. 34, № 6. - С. 480-485.

36. Садовничий В.А. Теория операторов: Учеб. для вузов. 4-е изд., испр. и доп. - М.: Дрофа, 2001. - 384 с.

37. Степанов В.В. Курс дифференциальных уравнений. 6-е изд. - М.: Госиздат техн.-теоретич. лит., 1953. - 468 с.

38. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач.- М.: Наука, 1986. 288 с.

39. Треногин В.А.Функциональный анализ.Учебное пособие: для вузов.- 2-е издание испр. М.: Наука, 1993. - 440 с.

40. Шафиев Р.А. К теории методов регуляризации Тихонова -Лаврентьева // ДАН СССР. 1985. - Т. 282, № 4. - С. 804-808.

41. Шафиев Р.А. О регулярных методах вычисления L-псевдообратных операторов // ЖВМ и МФ. 1983. - Т. 23, № 3. - С. 536-544.

42. Шафиев Р.А. Псевдообращение операторов и некоторые приложения. Баку: Элм, 1989. - 152 с.

43. Шафиев Р.А., Ястребова И.Ю. О выборе параметров в методе регуляризации L-псевдообращения // Известия вузов. Математика.- 2001. № И. - С. 71-76.

44. Ястребова И.Ю. Алгоритм вычисления параметра регуляризации в задаче связанного псевдообращения // ЖВМ и МФ. 2002. - Т. 42, № 10. - С. 1466-1474.

45. Ястребова И.Ю. Метод регуляризации решения задачи связанного псевдообращения: Дис. . кандидата физ.-мат. наук. Нижний Новгород, 2003. 134 с.

46. Elden L. A weighted pseudoinverse, generalized singular values, and constrained least squares problems // BIT. 1982. - V. 22. - P. 487-502.

47. Groetsch C.W. Regularization with linear equality constraints // Lect. Notes Math. 1986. - № 1225. - P. 168-181.

48. Groetsch C.W. Some integral equations of the first kind in mechanics and regularization of ill posed linear operator equations // Conference on Inverse Problems in Engineering Science. Osaka, Japan. Angust- 1990.

49. Hartung J. A note on restricted pseudoinverses / / SI AM J. Math. Anal.- 1979. V. 10, № 2. - P. 266-273.1.omata S., Kumada M. On the Gold method // Bulletin of Elect, lab.- V. 27, № 7, March 23. Tokyo, 1961.

50. Minamide N. Nakamura K. A restricted pseudoinverse and its application to constrained minima // SIAM J. Appl. Math. 1970. - V. 19. -P. 167-177.

51. Moore E.H. On the reciprocal of the general algebraic matrix // Bull. Amer. Math. Soc. 1920. - V. 26. - P. 394-395.

52. Penrose R. On a generalized inverse for matrices // Proc. Cambridge Philos. Soc. 1955. - V. 51, Part 3. - P. 406-413.

53. Petryshyn W.V. On generalized inverses and on the Uniform convergence of (I — (3K)n with application to iterative methods // J. Math. Anal. Appl. 1967. - V. 18. - P. 417-439.

54. Wedin P. Perturbation theory for pseudo-inverses // BIT(SVER). -1973. V. 13, № 2. - P. 217-232.