\subsection{Netze}
Für die Diskretisierung des Problems wollen wir nun einige Begriffe definieren. Zunächst wollen wir ein achsenorientiertes Rechteck beschreiben, dessen Seiten parallel zu den Achsen des kartesischen Koordinatensystems liegen.
-\begin{defi}\label{math:def:T} Sei $\bs v \in \R^3$, $\bs a,\bs b \in \{(1,0,0)^T,(0,1,0)^T,(0,0,1)^T\}$ mit $\bs a\neq \bs b$ und $a,b \in \R$ mit $a,b > 0$. Dann heißt
+\begin{defi}\label{math:def:T} Sei $\bs v \in \R^3$, $\bs a,\bs b \in \{(1,0,0)^T,(0,1,0)^T,(0,0,1)^T\}$ mit $\bs a\neq \bs b$ und $\alpha, \beta \in \R$ mit $\alpha, \beta > 0$. Dann heißt
\begin{align*}
-T := \{\bs v + \lambda_1 a {\bs a} + \lambda_2 b {\bs b} ~|~ \lambda_1,\lambda_2 \in[0,1]\}
+T := \{\bs v + \lambda_1 \alpha {\bs a} + \lambda_2 \beta {\bs b} ~|~ \lambda_1,\lambda_2 \in[0,1]\}
\end{align*}
achsenorientiertes Rechteck. Ferner heißt
\begin{align*}
- \gamma_T := [0,1]^2 \to T: \lambda_1,\lambda_2 \mapsto \bs v + \lambda_1 a {\bs a} + \lambda_2 b {\bs b}
+ \gamma_T := [0,1]^2 \to T: \lambda_1,\lambda_2 \mapsto \bs v + \lambda_1 \alpha {\bs a} + \lambda_2 \beta {\bs b}
\end{align*}
die zu $T$ zugehörige Parametrisierung.
\end{defi}
für alle Multiindizes $\alpha,\beta \in \N_0^d$ mit $\abs{\alpha}+\abs{\beta}\geq 1$ gilt.
\end{defi}
Wie wir im Folgenden sehen werden, lassen sich asymptotisch glatte Kernfunktionen gut durch Polynome interpolieren. Hierzu benötigen wir das folgende Lemma:
-% \begin{lem}\label{math:sem:ipol} %Interpol über Glatten KERN 1D
-% Sei $J \subseteq \R$ ein abgeschlossenes und beschränktes Intervall und angenommen die Funktion $u$ erfüllt für Konstanten $C_u,\rho_u > 0$
-% \begin{align*}
-% \norm{\partial^n u}_{\infty,J} &\leq C_u \rho_u^nn!\text{~~~für alle} n \in \N_0.
-% \end{align*}
-% Dann gilt für alle $k\in \N_0$
-% \begin{align*}
-% \min_{v \in \P_k} \norm{u-v}_{\infty,J} &\leq C_u 4e(1+\rho_u\abs{J})(k+1)\left(1+\frac{2}{\rho_u\abs{J}}\right)^{-(k+1)}.
-% \end{align*}
-% \end{lem}
-% \hfill$\square$
-
\begin{lem}[BG, Theorem 3.2]\label{thm:sem:ipolnD} %Interpol über Glatten KERN nD
Sei ${[0,1]^d} \subseteq \R^d$ eine achsenorientierte Box wobei die Intervalle $[0,1]$ abgeschlossen sind, und vorausgesetzt die Funktion $u$ erfüllt für Konstanten $C_u,\rho_u > 0$
\begin{align}
Dann gilt für alle $p\in \N_0$
\begin{align}\label{math:sem:ipolnD}
\norm{u-\I_p^d u}_{\infty,{[0,1]^d}} &\leq C_u 8e(1+\sqrt d\rho_u)\Lambda_k^d(p+1)\left(1+\frac{2}{\sqrt d\rho_u}\right)^{-(p+1)}.
-\end{align}
-\end{lem} \hfill$\square$
+\end{align}\hfill$\square$
+\end{lem}
% Quadratur -----------------------------------------
+
+\begin{lem}
+ Sei $\kappa(\cdot , \cdot) : \R^6 \rightarrow \R$ eine asymptotisch glatte Kernfunktion und sei weiterhin $ g: \R^4 \rightarrow \R^6$ die Parametrisierung der achsenorientierten Rechtecke $T_j$ und $T_k$
+ \begin{align}
+ g(\lambda) = (\gamma_j(\lambda_1,\lambda_2),\gamma_k(\lambda_3,\lambda_4)),
+ \end{align}
+ wobei $\gamma_j$ die Parametrisierung des achsenorientierten Rechtecks $T_j$ aus Definition \ref{math:def:T} ist.
+ Mit der Hilfsfunktion $t_{jk} : \N^4 \rightarrow \N^6$
+ \begin{align}
+ t_{jk}(\bs z) =
+ \begin{pmatrix}
+ \bs z_1 \cdot \bs a_j + \bs z_2 \cdot \bs b_j \\
+ \bs z_3 \cdot {\bs a_k} + \bs z_4 \cdot {\bs b_k}
+ \end{pmatrix},
+ \end{align}
+ wobei $\bs a_j,\bs b_j \in \R^3$ die paarweise verschiedenen Einheitsvektoren zur Parametrisierung aus Definition \ref{math:def:T} sind, gilt dann für die partiellen Ableitungen der Verknüpfung $\kappa \circ g$ die Kettenregel
+ \begin{align*}
+ \abs{\partial^z(\kappa \circ g)(x)}
+ &= \diam(T_j)_{\bs a}^{z_1}\diam(T_j)_{\bs b}^{z_2} \diam(T_k)_{\bs a}^{z_3}\diam(T_k)_{\bs b}^{z_4} \abs{\partial^{t_{jk}(z)}(\kappa)(g(x))}.
+ \end{align*}
+\end{lem}
+\beweis
+
+\begin{align}
+ \kappa \circ g : \R^4 \to \R^6 \to \R
+\end{align}
+ Kettenregel
+\begin{align}
+ D(\kappa \circ g)(x) = D\kappa(g(x)) \circ D g(x) \quad \in \R^{1\times 4}
+\end{align}
+
+\begin{align}
+ A_{1\ell} &= \partial_{\ell} \kappa(g(x))\\
+ B_{\ell m} &= \partial_m g_{\ell}(x)
+\end{align}
+
+\begin{align}
+ AB_{1m} & = \sum_{\ell=1}^6 A_{1\ell} B_{\ell m} = \sum_{\ell=1}^6 \underbrace{\partial_{\ell} \kappa(g(x))}_{\text{Asymp Glatt}} \cdot \underbrace{ \partial_m g_{\ell}(x)}_{\text{?}}
+\end{align}
+
+\begin{align}
+ \partial_m (\kappa \circ g)(x) = \sum_{\ell=1}^6 \partial_{\ell} \kappa(g(x)) \cdot \partial_m g_{\ell}(x)
+\end{align}
+
+
+\begin{align}
+ g(\lambda) = (\gamma_j(\lambda_1,\lambda_2),\gamma_k(\lambda_3,\lambda_4))
+\end{align}
+
+Für $\ell \in \{1,2,3\}$
+\begin{align}
+ g_{\ell}(\lambda) &= \gamma_j(\lambda_1,\lambda_2) = \bs v + \lambda_1 \alpha {\bs a} + \lambda_2 \beta {\bs b}\\
+ \partial_{34} g_{\ell}(\lambda) &= 0\\
+ \partial_1 g_{\ell}(\lambda) &= \alpha {\bs a}_{\ell}\\
+ \partial_2 g_{\ell}(\lambda) &= \beta {\bs b}_{\ell}
+\end{align}
+
+Für $\ell \in \{4,5,6\}$
+\begin{align}
+ g_{\ell}(\lambda) &= \gamma_k(\lambda_3,\lambda_4) = \tilde {\bs v} + \lambda_3 \tilde \alpha \tilde{ \bs a} + \lambda_4 \tilde \beta \tilde{ \bs b}\\
+ \partial_{12} g_{\ell}(\lambda) &= 0\\
+ \partial_3 g_{\ell}(\lambda) &= \tilde \alpha \tilde{ \bs a}_{\ell -3}\\
+ \partial_4 g_{\ell}(\lambda) &= \tilde \beta \tilde{ \bs b}_{\ell -3}
+\end{align}
+
+
+
+{%
+\newcommand{\mc}[3]{\multicolumn{#1}{#2}{#3}}
+\begin{align}
+ \partial_m (\kappa \circ g)(x) =
+ \begin{pmatrix}
+ \partial_1 \kappa(g(x)) & \cdots & \partial_6 \kappa(g(x))
+ \end{pmatrix}
+ \cdot
+ \begin{pmatrix}
+ \alpha {\bs a} & \beta {\bs b} & \mc{2}{c}{\bs 0}\\
+ \mc{2}{c}{\bs 0} & \tilde \alpha \tilde{ \bs a} &\tilde \beta \tilde{ \bs b}
+ \end{pmatrix}
+\end{align}
+
+}%
+
+\begin{align}
+ ind : \{(1,0,0)^T,(0,1,0)^T,(0,0,1)^T\} &\rightarrow \{ 1 , 2 , 3 \}\\
+ x &\mapsto (1, 2, 3) \cdot x
+\end{align}
+
+\begin{align}
+ \partial_1 (\kappa \circ g)(x) &= \alpha \cdot \partial_{ind(\bs a)}\kappa(g(x))\\
+ \partial_2 (\kappa \circ g)(x) &= \beta \cdot \partial_{ind(\bs b)}\kappa(g(x))\\
+ \partial_3 (\kappa \circ g)(x) &= \tilde \alpha \cdot \partial_{ind(\tilde{\bs a})+3}\kappa(g(x))\\
+ \partial_4 (\kappa \circ g)(x) &= \tilde \beta \cdot \partial_{ind(\tilde{\bs b})+3}\kappa(g(x))
+\end{align}
+
+ \begin{align}
+ t_{jk} : \N^4 &\rightarrow \N^6\\
+ \bs z &\mapsto
+ \begin{pmatrix}
+ z_1 \cdot \bs a + z_2 \cdot \bs b \\
+ z_3 \cdot \tilde{\bs a} + z_4 \cdot \tilde{\bs b}
+ \end{pmatrix}
+\end{align}
+
+\begin{align}
+ \partial^z (\kappa \circ g)(x) &= \alpha^{z_1} \beta^{z_2} \tilde \alpha^{z_3} \tilde \beta^{z_4} \cdot \partial^{t_{jk}(z)}\kappa(g(x))
+ \quad z \in \N^4
+\end{align}
+
+
+
+
+\hfill$\square$
+
\begin{defi} Seien $T_j,T_k \in \R^3$ achsenorientierte Rechtecke und sei $\zeta_Q > 0$ fest. Dann heißt das Paar $(T_j,T_k)$ $\zeta_Q$-zulässig, genau dann wenn
\begin{align}\label{math:sem:zetaQ}
\dist (T_j, T_k)&\geq \zeta_Q \max\{ \diam(T_j) , \diam(T_k)\}.
\clearpage
-\section{fasträguläre Partionierung in \Matlab}
+\section{Fastreguläre Partionierung in \Matlab}
\todo{ \scriptsize
\begin{itemize}
\item Datenstruktur
projects / bacc.git / commitdiff