An inverse source problem for a damped wave equation with memory

Author(s):  
Lukáš Šeliga ◽  
Marián Slodička

AbstractInverse problem of identifying the unknown spacewise dependent source

2021 ◽  
Vol 0 (0) ◽  
pp. 0
Author(s):  
Xiaoli Feng ◽  
Meixia Zhao ◽  
Peijun Li ◽  
Xu Wang

<p style='text-indent:20px;'>This paper is concerned with an inverse source problem for the stochastic wave equation driven by a fractional Brownian motion. Given the random source, the direct problem is to study the solution of the stochastic wave equation. The inverse problem is to determine the statistical properties of the source from the expectation and covariance of the final-time data. For the direct problem, it is shown to be well-posed with a unique mild solution. For the inverse problem, the uniqueness is proved for a certain class of functions and the instability is characterized. Numerical experiments are presented to illustrate the reconstructions by using a truncation-based regularization method.</p>


Author(s):  
З.А. Ахматов ◽  
Ж.Д. Тотиева

В работе представлена обратная задача последовательного определения двух неизвестных - коэффициента, характеризующего свойства среды со слабо горизонтальной неоднородностью, и ядра интегрального оператора, описывающего память среды. Прямая начально-краевая задача содержит нулевые данные и граничное условие Неймана. В качестве дополнительной информации задается след на границе среды Фурье-образа решения прямой задачи. Для исследования обратных задач предполагается, что искомый коэффициент разлагается в асимптотический ряд по степеням малого параметра. В статье построен метод нахождения (с учетом памяти среды) коэффициента с точностью до поправки, имеющей порядок $O(\epsilon^2)$. На первом этапе одновременно определяется решение прямой задачи в нулевом приближении и ядро интегрального оператора, при этом обратная задача сводится к эквивалентной задаче решения системы нелинейных интегральных уравнений Вольтерра второго рода. На втором этапе ядро считается заданным, и одновременно определяется решение прямой задачи в первом приближении и искомый коэффициент. В этом случае решение эквивалентной обратной задачи будет решением линейной системы интегральных уравнений Вольтерра второго рода. Доказаны теоремы однозначной локальной разрешимости поставленных обратных задач. Приведены результаты численных расчетов функции ядра и коэффциента.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document