论文标题
部分可观测时空混沌系统的无模型预测
On a Bernstein inequality for eigenfunctions
论文作者
论文摘要
储层计算是预测湍流的有力工具，其简单的架构具有处理大型系统的计算效率。然而，其实现通常需要完整的状态向量测量和系统非线性知识。我们使用非线性投影函数将系统测量扩展到高维空间，然后将其输入到储层中以获得预测。我们展示了这种储层计算网络在时空混沌系统上的应用，该系统模拟了湍流的若干特征。我们表明，使用径向基函数作为非线性投影器，即使只有部分观测并且不知道控制方程，也能稳健地捕捉复杂的系统非线性。最后，我们表明，当测量稀疏、不完整且带有噪声，甚至控制方程变得不准确时，我们的网络仍然可以产生相当准确的预测，从而为实际湍流系统的无模型预测铺平了道路。
Let $φ_λ$ be an eigenfunction of the Laplace-Beltrami operator on a smooth compact Riemannian manifold $(M,g)$, i.e., $Δ_g φ_λ + λφ_λ=0$. We show that $φ_λ$ satisfies a local Bernstein inequality, namely for any geodesic ball $B_g(x,r)$ in $M$ there holds: $\sup_{B_g(x,r)}|\nablaφ_λ|\leq C_δ\max\left\{\frac{\sqrtλ\log^{2+δ}λ}{r},λ\log^{2+δ}λ\right\}\sup_{B_g(x,r)}|φ_λ|$. We also prove analogous inequalities for solutions of elliptic PDEs in terms of the frequency function.
