Spatial and Modal Superconvergence of the Discontinuous Galerkin Method for Linear Equations
Notice bibliographique
Résumé
We apply the discontinuous Galerkin finite element method with a degree $p$ polynomial basis to the linear advection equation and derive a PDE which the numerical solution solves exactly. We use a Fourier approach to derive polynomial solutions to this PDE and show that the polynomials are closely related to the $\frac{p}{p+1}$ Padé approximant of the exponential function. We show that for a uniform mesh of $N$ elements there exist $(p+1)N$ independent polynomial solutions, $N$ of which can be viewed as physical and $pN$ as non-physical. We show that the accumulation error of the physical mode is of order $2p+1$. In contrast, the non-physical modes are damped out exponentially quickly. We use these results to present a simple proof of the superconvergence of the DG method on uniform grids as well as show a connection between spatial superconvergence and the superaccuracies in dissipation and dispersion errors of the scheme. Finally, we show that for a class of initial projections on a uniform mesh, the superconvergent points of the numerical error tend exponentially quickly towards the downwind based Radau points.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».