
doi: 10.1137/0705042
Verf. hat in [J. Math. Anal. Appl. 24, 1--24 (1968; Zbl 0188.43702)] die optimale Approximation linearer Funktionale auf Hilbert-Räumen behandelt; hier beschäftigt er sich mit diesem Problem für lineare beschränkte Operatoren. Es seien \(E\), \(F\), \(E_h\) und \(F_h\) Hilbert-Räume \((h\) aus einer Indexmenge), ferner seien \(r_h\in [E,E_h]\) und \(s_h\in [F,F_h]\) surjektive Operatoren (Approximationen), \(p_h\in [E_h,E]\) und \(q_h\in [F_h,F]\) Isomorphismen (Interpolationen). Zu einem Operator \(A\in [E,F]\) wird der Operators \(A_h\in [E_h,F_h]\) gesucht, für den \[\Psi(A_h ) = \sup_{\Vert u\Vert_E \le 1} \Vert A_hr_hu - s_hAu\Vert_{F_h}\quad\text{bzw. } \Phi(A_h) = \sup_{\Vert u_h\Vert_{E_h\le 1}} \Vert Ap_hu_h - q_hA_hu_h\Vert_{F_h} \] sein Minimum annimmt. Folgende Sätze werden bewiesen: (1) Seien \(r_h\) und \(s_h\) gegeben. \(\Psi(A_h)\) ist dann minimal, wenn \(A_h = s_hAp_h\) und \(p_h\) optimale Interpolation bezüglich \(r_h\) ist, d.h. \(r_hp_hu_h = u_h\) für alle \(u_h\in E_h\) und \(\Vert p_hu_h \Vert_E\le \Vert v\Vert_E\) für alle \(v \in E\) mit \(r_hv = u_h\). (2) Seien \(p_h\) und \(q_h\) gegeben. Dann ist \(\Phi(A_h)\) minimal, wenn \(A_h = s_hAp_h\) und \(s_h\) optimale Approximation bezüglich \(q_h\) ist, d.h. \[ \Vert u - q_hs_hu\Vert_F = \inf_{u_h\in F_h} \Vert u - q_hu_h\Vert_F. \] Sind \(F=E'\) und \(F_h = E'_h\), d.h. die zu \(E\) bzw. \(E_h\) dualen Räume, dann gewinnen die optimalen Approximationen und Interpolationen eine besonders einfache Darstellung, ferner führt die Dualität zu gewissen Symmetrien. Dies hat z.B. zur Folge, daß \(A_h = p'_hAp_h\in [E_h,E'_h]\), \(p'_h\) adjungierter Operator von \(p_h\), in diesem Fall optimale Approximation an \(A\in [E,E']\) ist.
Hilbert spaces, linear operators, Abstract approximation theory (approximation in normed linear spaces and other abstract spaces), General theory of numerical analysis in abstract spaces, best approximation
Hilbert spaces, linear operators, Abstract approximation theory (approximation in normed linear spaces and other abstract spaces), General theory of numerical analysis in abstract spaces, best approximation
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