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Nonlinear model reduction for transport-dominated problems

Hesthaven, Jan S. 1; Peherstorfer, Benjamin; Unger, Benjamin ORCID iD icon 2
1 Präsident (P1), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Angewandte und Numerische Mathematik (IANM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

This article surveys nonlinear model reduction methods that remain effective in regimes where linear reduced-space approximations are intrinsically inefficient, such as transport-dominated problems with wave-like phenomena and moving coherent structures, which are commonly associated with the Kolmogorov barrier. The article organizes nonlinear model reduction techniques around three key elements – nonlinear parametrizations, reduced dynamics and online solvers – and categorizes existing approaches into transformation-based methods, online adaptive techniques, and formulations that combine generic nonlinear parametrizations with instantaneous residual minimization.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000194848
Veröffentlicht am 01.07.2026
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1017/S0962492926100294
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte und Numerische Mathematik (IANM)
Präsident (P1)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 07.2026
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0962-4929, 1474-0508
KITopen-ID: 1000194848
Erschienen in Acta Numerica
Verlag Cambridge University Press (CUP)
Band 35
Seiten 173–272
Vorab online veröffentlicht am 19.06.2026
Nachgewiesen in Scopus
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