计算区域中偏微分方程的灵敏度
计算波动方程 , 的参数相关性.
指定波动方程 .
In[1]:=
eqn = D[u[t, x, y], t, t] == c^2 Laplacian[u[t, x, y], {x, y}];
指定初始条件 .
In[2]:=
ics = {u[0, x, y] == Exp[-((a x)^2 + (b x)^2)],
Derivative[1, 0, 0][u][0, x, y] == 0};
指定固定的狄利克雷边界条件.
In[3]:=
bcs = DirichletCondition[u[t, x, y] == 0, True];
设定参数函数.
In[4]:=
pfun = ParametricNDSolveValue[{eqn, ics, bcs},
u, {t, 0, 5}, {x, y} \[Element] Disk[], {a, b, c}];
求解灵敏度 、 和 ,其中参数 , ,.
In[5]:=
ifda = D[pfun[a, 1, 1], a] /. {a -> 1};
ifda = D[pfun[1, b, 1], b] /. {b -> 1};
ifdc = D[pfun[1, 1, c], c] /. {c -> 1};
通过绘制参数方程在 ,, 和 时的图,并用灵敏度 覆盖在方程的解上,来可视化相应的灵敏度带(sensitivity bands).
In[6]:=
Plot3D[Evaluate[(pfun[a, b, c][\[Tau], x,
y] + .5 {0, 1, -1} D[pfun[a, b, c][\[Tau], x, y], a]) /. {a ->
1, b -> 1, c -> 1, \[Tau] -> 3}], {x, y} \[Element] Disk[],
PlotRange -> All, Boxed -> False, Axes -> False, Mesh -> 5,
PlotStyle -> {Automatic, Opacity[0.3], Opacity[0.3]}]
Out[6]=