We study the computation of the approximate point spectrum and the approximate point $\varepsilon$-pseudospectrum of bounded Koopman operators acting on $L^p(\mathcal{X},ω)$ for $1<p<\infty$ and a compact metric space $(\mathcal{X}, d_{\mathcal{X}})$ with finite Borel measure $ω$. Building on finite sections in a computable unconditional Schauder basis of $L^p(\mathcal{X},ω)$, we design residual tests that use only finitely many evaluations of the underlying map and produce compact sets on a planar grid, that converge in the Hausdorff metric to the target spectral sets, without spectral pollution. From these constructions we obtain a complete classification, in the sense of the Solvability Complexity Index. Also we analyze the sufficiency and existence of a Wold-von Neumann decomposition analog, that was used in the special $L^2$-case. The main difficulty in extending from the already analyzed Hilbert setting $(p=2)$ to general $L^p$ is the loss of orthogonality and Hilbertian structure: there is no orthonormal basis with orthogonal coordinate projections in general, the canonical truncations $E_n$ in a computable Schauder dictionary need not be contractive (and may oscillate) and the Wold-von Neumann reduction has no directly computable analog in $L^p$. We overcome these obstacles by working with computable unconditional dictionaries adapted to dyadic/Lipschitz filtrations and proving stability of residual tests under non-orthogonal truncations.


翻译:我们研究了作用于L^p(𝒳,ω)空间(其中1<p<∞,(𝒳, d_𝒳)为具有有限博雷尔测度ω的紧度量空间)的有界库普曼算子的近似点谱与近似点ε-伪谱的计算问题。基于L^p(𝒳,ω)的可计算无条件绍德尔基中的有限截断,我们设计了仅需有限次底层映射求值的残差检验方法,该方法能生成平面网格上的紧集,并在豪斯多夫度量下无谱污染地收敛至目标谱集。通过这些构造,我们在可解性复杂度指标的意义上获得了完整的分类。同时,我们分析了曾在特殊L^2情形中使用的沃尔德-冯·诺依曼分解类比的充分性与存在性。从已分析的希尔伯特空间情形(p=2)推广至一般L^p空间的主要困难在于正交性与希尔伯特结构的缺失:一般而言不存在具有正交坐标投影的标准正交基,可计算绍德尔字典中的标准截断E_n未必具有收缩性(且可能振荡),且沃尔德-冯·诺依曼约化在L^p中无直接可计算的类比。我们通过采用适配于二进/利普希茨滤波的可计算无条件字典,并证明非正交截断下残差检验的稳定性,克服了这些障碍。

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