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Referenza completa

Bellettini, Giovanni and Paolini, Maurizio and Verdi, Claudio:
Convex approximations of functionals with curvature (Approssimazioni convesse di funzionali con curvatura.)
Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Lincei. Matematica e Applicazioni Serie 9 2 (1991), fasc. n.4, p. 297-306, (English)
pdf (1.03 MB), djvu (222 Kb). | MR1152636 | Zbl 0754.65066

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Si studia la minimizzazione numerica del funzionale \( \mathcal{F} (v) = \int_{\Omega} |Dv| + \int_{\partial \Omega} \mu v \, d\mathcal{H}^{n-1} - \int_{\Omega} x v \, dx \), per \( v \in BV(\Omega; \{-1,1\}) \), i cui minimi relativi sono funzioni caratteristiche di insiemi \( A \subseteq \Omega \subset \mathbb{R}^{n} \) con frontiera di curvatura media \( \kappa \) ed angolo di contatto \(\arccos (\mu) \) all'intersezione con \( \partial \Omega \). Si osserva che \( \mathcal{F} \) può essere equivalentemente minimizzato sullo spazio convesso \( BV(\Omega; \left[-1,1\right]) \), dove viene regolarizzato con una successione di funzionali regolari \( \{ \mathcal{F}_{\epsilon}(v) = \int_{\Omega} \sqrt{ \epsilon^{2} + |Dv|^{2}} + \int_{\partial \Omega} \mu v \, d\mathcal{H}^{n-1} - \int_{\Omega} xv \, dx \}_{\epsilon} \). Sia \( \mathcal{F} \) che \( \mathcal{F}_{\epsilon} \) vengono quindi discretizzati con elementi finiti continui lineari. La convessità dei funzionali in \( BV(\Omega; \left[-1,1\right]) \) gioca un ruolo importante nella minimizzazione numerica di \( \mathcal{F} \). Si dimostra la \( \Gamma \)-convergenza dei funzionali discreti a \( \mathcal{F} \) in \( L^{1}(\Omega) \) e si presentano, infine, alcuni esempi numerici.
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