Radial basis functions are typically used when discretization sche-mes require inhomogeneous node distributions. While spawning from a desire to interpolate functions on a random set of nodes, they have found successful applications in solving many types of differential equations. However, the weights of the interpolated solution, used in the linear superposition of basis functions to interpolate the solution, and the actual value of the solution are completely different. In fact, these weights mix the value of the solution with the geometrical location of the nodes used to discretize the equation. In this paper, we used nodal radial basis functions, which are interpolants of the impulse function at each node inside the domain. This transformation allows to solve a linear hyperbolic partial differential equation using series expansion rather than the explicit computation of a matrix inverse. This transformation effectively yields an implicit solver which only requires the multiplication of vectors with matrices. Because the solver requires neither matrix inverse nor matrix-matrix products, this approach is numerically more stable and reduces the error by at least two orders of magnitude, compared to other solvers using radial basis functions directly. Further, boundary conditions are integrated directly inside the solver, at no extra cost. The method is naturally conservative, keeping the error virtually constant throughout the computation.
翻译:离散 che- mes 需要不相容节点分布时, 通常使用辐射基函数。 在随机的节点中, 想要对函数进行内插时, 它们发现在解决多种差异方程式方面成功应用。 但是, 线性叠加基函数时, 用于对解决方案进行内插的线性叠加, 以及解决方案的实际价值完全不同的内插解决方案的权重。 事实上, 这些权重将解决方案的价值与用于分解方程式的节点的几何位置相混合。 在本文中, 我们使用节点的交错基函数, 它们是域内每个节点的脉冲函数的中间极值。 这种转换能够用一系列扩展而不是对矩阵反向的明显计算来解决线性超偏差方程式的权重。 这种转换实际上产生一个隐含的解算器, 只需要将矢量与矩阵的倍增。 由于解器不需要矩阵的矩阵或矩阵矩阵矩阵矩阵的产物, 这种方法在数字上更加稳定, 并且以至少两个等量级的点来减少错误。, 。 相对于其它的常规的解算法,,, 完全的 直为 的 的,, 直 直 的 直 的 的 直 的 直 的 的 直 的 的 的 的 的 的 直 直 直 的 的 直 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 直 直 直 直 直 直 的 的 的 的 的 直 的 直 的 的 的 的 的 的 直 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 直 直 的 的 的 的 的 直 的 的 的 的 的 直 的 的 的 的 的 直 直 直 的 直 直 的 的 的 的 的 直 的 的 的 直 直 直 的 直 直 直 直 直 的 直