Wir betrachten stationäre Systeme---sowohl linear also nichtlineare---welche durch elliptische partielle Differentialgleichungen mit stochastischen Koeffizienten (stochastischen Feldern) beschrieben werden. Wir formulieren diese stochastischen partiellen Differentialgleichungen in variationeller Form und diskutieren verschiedene Diskretisierungen, insbesondere bezüglich der stochastischen Dimensionen. Wir stellen verschiedene Vorgehensweisen wachsender Komplexität für die numerische Lösung vor. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Galerkin-Verfahren mit Wieners polynomialen Chaos und der Karhunen Loève Entwicklung. Für die Galerkin-Verfahren zeigen wir numerische Stabilität. Für die Berechnung des Mittelwertes und der Kovarianz der Lösung schlagen wir verschiedene neue und effektive Algorithmen vor. Dabei stellen wir die Ähnlichkeiten und Unterschiede mit den wohlbekannten Monte Carlo-Verfahren heraus und stellen Alternativen für die hochdimensionale Integration vor. Wir geben Hinweise für die numerische Implementierung und Parallelisierung und zeigen zur Illustration numerische Beispiele.
Schlagwörter :
linear and nonlinear elliptic stochastic partial SPDE , Karhunen-Loève , Polynomial Chaos , Smolyak , FEM , SFEM