<html>
  <head>

    <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=UTF-8">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <p>Thank you Carsten for answering!<br>
    </p>
    <p>(I take the liberty to forward your reply to the mailing list.)</p>
    <p>You are correct, it is a different problem which I solve.<br>
      <br>
      My take on it is, that penalty terms and lagrange multipliers are
      quite similar.<br>
      In the one case you have a functional f(x) and a condition g(x) =
      c which you combine<br>
      to the new Lagrange functional to be minimized: L(x,lambda) = f(x)
      - lambda*(g(x)-c).<br>
      Penalty terms enforcing boundary conditions work in much the same
      way it seems.<br>
      <br>
      Anyhow, how would I approach implementing global volume
      constraints like this in pdelab?</p>
    <p>thanks,</p>
    <p>Michael<br>
    </p>
    <div class="moz-forward-container"><br>
      -------- Forwarded Message --------
      <table class="moz-email-headers-table" cellspacing="0"
        cellpadding="0" border="0">
        <tbody>
          <tr>
            <th valign="BASELINE" nowrap="nowrap" align="RIGHT">Subject:
            </th>
            <td>Re: [dune-pdelab] Global Integral condition (Lagrange
              Multiplier) for diffusive problem</td>
          </tr>
          <tr>
            <th valign="BASELINE" nowrap="nowrap" align="RIGHT">Date: </th>
            <td>Wed, 20 Mar 2019 12:43:39 +0100</td>
          </tr>
          <tr>
            <th valign="BASELINE" nowrap="nowrap" align="RIGHT">From: </th>
            <td>Carsten Gräser <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:graeser@mi.fu-berlin.de"><graeser@mi.fu-berlin.de></a></td>
          </tr>
          <tr>
            <th valign="BASELINE" nowrap="nowrap" align="RIGHT">To: </th>
            <td>Michael Wenske <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:m_wens01@wwu.de"><m_wens01@wwu.de></a></td>
          </tr>
        </tbody>
      </table>
      <br>
      <br>
      Hi Michael,<br>
      I'm not an expert on PDElab, but I can give some comments<br>
      on the outlined approach:<br>
      <br>
      Am 20.03.19 um 12:15 schrieb Michael Wenske:<br>
      [...]<br>
      <blockquote type="cite">I do not impose any constraints at the
        outside of the box. Now, without<br>
        any further constraints<br>
        the only solution to the problem is a profile of u=1 everywhere,
        due to<br>
        the logistic growth<br>
        in the reaction term, the flattening by the diffusive operator
        and the<br>
        constraint in the middle.<br>
        <br>
        I want to impose a further constraint to gain a non-trivial
        solution to<br>
        the profile.<br>
      </blockquote>
      This cannot work out. If it's correct that there's only one<br>
      solution without constraints, then you cannot generate others<br>
      by imposing further constraints. You may, however, get other<br>
      solutions for an associated minimization problem with constraints,<br>
      but this will solve a different PDE.<br>
      <br>
      [...]<br>
      <blockquote type="cite">Now the elegant way (correct me if I'm
        wrong) to do that would be via a<br>
        Lagrange multiplier:<br>
        <br>
        r(u,v) = a(u,v) +l(u,v) + \lambda* (Volume - V_{tot})<br>
      </blockquote>
      While I'm not sure what exactly you want to solve, this<br>
      does not look like a dual approach with lambda being<br>
      a Lagrange multiplier but more like a penalty approach<br>
      with penalty factor lambda.<br>
      <br>
      Regards,<br>
      Carsten<br>
      <br>
      <blockquote type="cite"><br>
        Here, r(u,v) is the residuum to be minimized by my newton
        solver, a(u,v)<br>
        is the bilinear form and l(u,v) the<br>
        discretisation of the reaction term (as usual).<br>
        <br>
        How would I go about implementing such a constraint in a clean
        way? The<br>
        penalty terms in DG- methods only need local information, so
        they can be<br>
        easily added to the<br>
        methods in the local operator. The methods assembling the
        different<br>
        parts of the residuum in the Localoperator only have the local
        dof's as<br>
        arguments but what I need is not a constraint on any single dof,
        but a<br>
        global one<br>
        as stated above.<br>
        <br>
        How would I add such a constraint within dune-PDELab? I would
        also be<br>
        thankful if anyone has a hint to<br>
        relevant literature for -integral- constraints.<br>
        <br>
        Thanks in advance,<br>
        <br>
        Michael<br>
      </blockquote>
      <br>
      <br>
    </div>
  </body>
</html>