<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">INFORMATICA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Informatica</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1822-8844</issn><issn pub-type="ppub">0868-4952</issn><issn-l>0868-4952</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>Vilnius University</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">INFOR543</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15388/24-INFOR543</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>MINI Element for the Navier–Stokes System in 3D: Vectorized Codes and Superconvergence</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8237-5177</contrib-id>
<name><surname>Kučera</surname><given-names>Radek</given-names></name><email xlink:href="radek.kucera@vsb.cz">radek.kucera@vsb.cz</email><xref ref-type="aff" rid="j_infor543_aff_001">1</xref><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref><bio>
<p><bold>R. Kučera</bold> is a full professor at Department of Mathematics and Descriptive Geometry at the VSB–Technical University of Ostrava, Czech Republic. His research interests include numerical linear algebra and numerical optimization with applications to contact problems for linear elastic bodies and flow problems with stick-slip boundary conditions.</p></bio>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Arzt</surname><given-names>Vladimír</given-names></name><email xlink:href="vladimir.arzt@vsb.cz">vladimir.arzt@vsb.cz</email><xref ref-type="aff" rid="j_infor543_aff_002">2</xref><bio>
<p><bold>V. Arzt</bold> is a PhD student at Department of Applied Mathematics at the VSB–Technical University of Ostrava, Czech Republic. His research interests include numerical optimization with applications to solving PDEs with the stick-slip boundary conditions and shape optimization problems.</p></bio>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Koko</surname><given-names>Jonas</given-names></name><email xlink:href="jonas.koko@uca.fr">jonas.koko@uca.fr</email><xref ref-type="aff" rid="j_infor543_aff_003">3</xref><bio>
<p><bold>J. Koko</bold> is an associate professor of applied mathematics in School of Computer Science at Université Clermont Auvergne, France. His research interests include scientific/parallel computing, numerical optimization and applications to nonlinear mechanics.</p></bio>
</contrib>
<aff id="j_infor543_aff_001"><label>1</label><institution>VSB – Technical University of Ostrava</institution>, Department of Mathematics and Descriptive Geometry, FME, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, <country>Czech Republic</country></aff>
<aff id="j_infor543_aff_002"><label>2</label><institution>VSB – Technical University of Ostrava</institution>, Department of Applied Mathematics, FEECS, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, <country>Czech Republic</country></aff>
<aff id="j_infor543_aff_003"><label>3</label><institution>Université Clermont Auvergne, Clermont Auvergne INP, CNRS, LIMOS</institution>, 63000 Clermont–Ferrand, <country>France</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>2</month><year>2024</year></pub-date><volume>35</volume><issue>2</issue><fpage>341</fpage><lpage>361</lpage><history><date date-type="received"><month>5</month><year>2023</year></date><date date-type="accepted"><month>2</month><year>2024</year></date></history>
<permissions><copyright-statement>© 2024 Vilnius University</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>A fast vectorized codes for assembly mixed finite element matrices for the generalized Navier–Stokes system in three space dimensions in the MATLAB language are proposed by the MINI element. Vectorization means that the loop over tetrahedra is avoided. Numerical experiments illustrate computational efficiency of the codes. An experimental superconvergence rate for the pressure component is established.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Key words</label>
<kwd>Navier–Stokes system</kwd>
<kwd>mixed finite element method</kwd>
<kwd>MINI element</kwd>
<kwd>convergence rate</kwd>
<kwd>MATLAB</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_infor543_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Numerical solution algorithms for the Navier Stokes equations is the rapidly developing field, in which various cost-effective methods are being proposed. This can be domain decomposition methods (Rønquist, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_024">1996</xref>; Girault and Wheeler, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_011">2008</xref>), methods based on splitting (Henriksen and Holmen, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_014">2002</xref>; Viguerie and Veneziani, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_025">2018</xref>), asymptotic expansions (Panasenko, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_021">1998</xref>; Hoanga and Martinez, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_015">2018</xref>), multigrid methods (Griebel <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_012">1998</xref>; Pernice and Tocci, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_022">2001</xref>) etc. In this paper we use a simple Schur complement algorithm. A survey of the Schur complement methods can be found in Loghin and Wathen (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_020">2002</xref>).</p>
<p>The paper focuses on the generalized Navier–Stokes system in three space dimensions (3D) approximated by the mixed finite element method using the MINI element called also the P1-bubble/P1 pair (Arnold <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_001">1984</xref>). The main contribution of the paper consists in the development of the vectorized codes for fast assembly finite element matrices in the MATLAB language so that the loop over tetrahedra is avoided. These codes are very fast and enable to perform experiments with relatively large scale problems. Vectorized codes were proposed for different differential operators, e.g. see Rahman and Valdman (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_023">2015</xref>) and references therein. Our research is inspired by Koko (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_018">2019</xref>), where the vectorized codes for the generalized Stokes problem are proposed. However, an extension to the Navier–Stokes problem is not trivial. Formally, it consists of adding the nonlinear convective term in the momentum equation. This nonlinearity is typically treated iteratively using the Oseen or the Newton type linearization (Elman <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_008">2014</xref>). In the first case, the Oseen convection matrix depends on the nodal velocity field from the previous iteration that is presented in computations. The situation for the Newton convective matrix is more involved, since it depends, in addition, on the partial derivatives of the velocity field that are not immediately presented. We approximate them from appropriate directional derivatives so that computed approximations are invariant with respect to local renumbering of nodes and can by easily vectorized. Another ingredient in the assembling process is the bubble component elimination that is performed by the Schur complement reduction on the element level. This elimination requires inverting blocks of the local matrices that is done by the vectorized Cramer rule. The elimination itself uses a vectorized variant of linear combinations of vectors and of sums of vector outer products. Note that the vectorized codes for the Navier–Stokes problem play an important role in the whole solution process, since the finite element matrices for the linearized subproblems are repeatedly assembled in each iterative step that have to be fast.</p>
<p>Numerical experiments with our codes show superconvergence rate of the finite element approximation of the pressure component that is close to <inline-formula id="j_infor543_ineq_001"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{O}({h^{3/2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or higher. Similar results were observed for the pure Stokes problem by Cioncolini and Boffi (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_006">2022</xref>).</p>
<p>The rest of the paper is organized as follows. Section <xref rid="j_infor543_s_002">2</xref> presents the classical and weak formulation of the problem and introduces the basic iterative schemes. In Section <xref rid="j_infor543_s_003">3</xref>, we describe mixed finite element approximation based on the MINI element, for which we derive local linear systems that are split on the bubble and non-bubble components. We present also an idea how to approximate partial derivatives from the discrete vector field of the previous iteration. In Section <xref rid="j_infor543_s_004">4</xref>, we discuss element matrices in more details so that their final forms may be coded by vectorized operations. Section <xref rid="j_infor543_s_011">5</xref> introduces ideas of the vectorization and refers to our free available codes. In Section <xref rid="j_infor543_s_012">6</xref>, we describe the dual implementation of the iterative scheme that we use in computations. Section <xref rid="j_infor543_s_013">7</xref> is devoted to numerical experiments. First, we demonstrate low time requirements of the vectorized codes and than we compute the convercence rates. Finally, we conclude with some remarks and comments in Section <xref rid="j_infor543_s_020">8</xref>.</p>
<p>To better understand our presentation we use different font styles. The mathematics bold symbols are used for the vector functions or their vector arguments, e.g. <inline-formula id="j_infor543_ineq_002"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_003"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{p}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The “text up” symbols are used for matrices, vectors and scalars on the level of finite elements, e.g. <inline-formula id="j_infor543_ineq_004"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{A}_{kk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_005"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{B}_{l}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_006"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>p</mml:mtext></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{p}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The “bold up” symbols are used for global matrices and vectors, e.g. <bold>A</bold>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_007"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{U}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <bold>p</bold>. Finally, the typewriter style is used for codes, e.g. <monospace>for p = 1:4</monospace>.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_002">
<label>2</label>
<title>Formulation</title>
<p>Let <inline-formula id="j_infor543_ineq_008"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Omega \subset {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a bounded domain with a sufficiently smooth boundary <inline-formula id="j_infor543_ineq_009"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Gamma =\partial \Omega $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We consider the steady Navier–Stokes system with the homogeneous Dirichlet boundary condition: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_001">
<label>(1)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" columnalign="right left center left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>in</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>in</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>on</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left.\begin{array}{r@{\hskip4.0pt}l@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}l}-\nu \Delta \boldsymbol{u}+\boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+\alpha \boldsymbol{u}+\nabla p& =\boldsymbol{f}& & \text{in}\hspace{2.5pt}\Omega ,\\ {} \nabla \cdot \boldsymbol{u}& =0& & \text{in}\hspace{2.5pt}\Omega ,\\ {} \boldsymbol{u}& ={\boldsymbol{u}_{D}}& & \text{on}\hspace{2.5pt}\Gamma ,\end{array}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_010"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the kinematic viscosity, <inline-formula id="j_infor543_ineq_011"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\alpha \gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a constant from a time discretization of the unsteady problem, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_012"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{f}:\Omega \to {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> represents the external forces. We are searching for the vector velocity field <inline-formula id="j_infor543_ineq_013"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}:\Omega \to {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the scalar pressure field <inline-formula id="j_infor543_ineq_014"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$p:\Omega \to \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The existence and uniqueness of a weak solution to (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>) are discussed in Girault and Raviart (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_010">1986</xref>).</p>
<p>We will consider two iterative methods for solving (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>) with different linearizations of the convection term <inline-formula id="j_infor543_ineq_015"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{u}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_infor543_ineq_016"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an approximation of <inline-formula id="j_infor543_ineq_017"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_018"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\delta \boldsymbol{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be an increment such that <inline-formula id="j_infor543_ineq_019"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}=\boldsymbol{w}+\delta \boldsymbol{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The Oseen type linearization is based on the omission of the linear term with <inline-formula id="j_infor543_ineq_020"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\delta \boldsymbol{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_002">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{u}=(\boldsymbol{w}+\delta \boldsymbol{w})\cdot \nabla \boldsymbol{u}=\boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+\delta \boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}\approx \boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In the Newton type linearization we omit the quadratic term with <inline-formula id="j_infor543_ineq_021"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\delta \boldsymbol{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_003">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo stretchy="false">≈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{u}& =\boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+\delta \boldsymbol{w}\cdot \nabla (\boldsymbol{w}+\delta \boldsymbol{w})=\boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+(\boldsymbol{u}-\boldsymbol{w})\cdot \nabla \boldsymbol{w}+\delta \boldsymbol{w}\cdot \nabla \delta \boldsymbol{w}\\ {} & \approx \boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+\boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{w}-\boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{w}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We arrive at the following linearizations of (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>): 
<disp-formula id="j_infor543_eq_004">
<label>(2)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" columnalign="right left center left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>in</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>in</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array"/>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>on</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left.\begin{array}{r@{\hskip4.0pt}l@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}l}-\nu \Delta \boldsymbol{u}+\boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+\rho \boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{w}+\alpha \boldsymbol{u}+\nabla p& =\boldsymbol{f}+\rho \boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{w}& & \text{in}\hspace{2.5pt}\Omega ,\\ {} \nabla \cdot \boldsymbol{u}& =0& & \text{in}\hspace{2.5pt}\Omega ,\\ {} \boldsymbol{u}& =\mathbf{0}& & \text{on}\hspace{2.5pt}\Gamma ,\end{array}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_022"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{w}:\Omega \to {\mathbb{R}^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given. For <inline-formula id="j_infor543_ineq_023"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho =0/1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we get the Oseen/Newton linearization of (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>).</p>
<p>The weak formulation of (<xref rid="j_infor543_eq_004">2</xref>) requires the following spaces: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_005">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \boldsymbol{V}={\big({H_{0}^{1}}(\Omega )\big)^{3}},\hspace{2em}Q=\bigg\{q\in {L^{2}}(\Omega ):{\int _{\Omega }}q\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}=0\bigg\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and the forms: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_006">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& a(\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})=\nu {\sum \limits_{i=1}^{3}}{\int _{\Omega }}\nabla {u_{i}}\cdot \nabla {v_{i}}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\hspace{1em}c(\boldsymbol{w};\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})={\int _{\Omega }}(\boldsymbol{w}\cdot \nabla \boldsymbol{u})\cdot \boldsymbol{v}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\\ {} & m(\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})=\alpha {\int _{\Omega }}\boldsymbol{u}\cdot \boldsymbol{v}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\hspace{1em}b(\boldsymbol{v},q)=-{\int _{\Omega }}q(\nabla \cdot \boldsymbol{v})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\\ {} & {a_{\rho }}(\boldsymbol{w};\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})=a(\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})+c(\boldsymbol{w};\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})+\rho c(\boldsymbol{u};\boldsymbol{w},\boldsymbol{v})+m(\boldsymbol{u},\boldsymbol{v}),\\ {} & {l_{\rho }}(\boldsymbol{w};\boldsymbol{v})={\int _{\Omega }}\boldsymbol{f}\cdot \boldsymbol{v}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}+\rho c(\boldsymbol{w};\boldsymbol{w},\boldsymbol{v}),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_024"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u},\boldsymbol{v},\boldsymbol{w}\in {({H^{1}}(\Omega ))^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_025"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$q\in {L^{2}}(\Omega )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_026"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}=({u_{1}},{u_{2}},{u_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_027"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{v}=({v_{1}},{v_{2}},{v_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The weak formulations of (<xref rid="j_infor543_eq_004">2</xref>) read as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_007">
<label>(3)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>Find</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>such that for all</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left.\begin{array}{l}\text{Find}\hspace{2.5pt}(\boldsymbol{u},p)\in \boldsymbol{V}\times Q\hspace{2.5pt}\text{such that for all}\hspace{2.5pt}(\boldsymbol{v},q)\in \boldsymbol{V}\times Q,\\ {} {a_{\rho }}(\boldsymbol{w};\boldsymbol{u},\boldsymbol{v})+b(\boldsymbol{v},p)={l_{\rho }}(\boldsymbol{w};\boldsymbol{v}),\\ {} b(\boldsymbol{u},q)=0.\end{array}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The problem (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>) can be solved by the following iterative scheme: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_008">
<label>(4)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>Given</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>For</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>⩾</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>find</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>solving (3) with</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left.\begin{array}{l}\text{Given}\hspace{2.5pt}\big({\boldsymbol{u}^{(0)}},{p^{(0)}}\big)\in \boldsymbol{V}\times Q.\\ {} \text{For}\hspace{2.5pt}\kappa \geqslant 1,\hspace{2.5pt}\text{find}\hspace{2.5pt}({\boldsymbol{u}^{(\kappa )}},{p^{(\kappa )}})\in \boldsymbol{V}\times Q\hspace{2.5pt}\text{solving (3) with}\hspace{2.5pt}\boldsymbol{w}={\boldsymbol{u}^{(\kappa -1)}}.\end{array}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This scheme will be called the Oseen/Newton iteration for <inline-formula id="j_infor543_ineq_028"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho =0/1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. A comprehensive discussion of convergence results can be found in Elman <italic>et al.</italic> (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_008">2014</xref>), pp. 344–346. The Oseen iteration are also caled the Picard iteration.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_003">
<label>3</label>
<title>Mixed Finite Element Approximation with the MINI Element</title>
<p>We approximate (<xref rid="j_infor543_eq_007">3</xref>) by the mixed finite element method. It requires to choose a finite element pair satisfying the <italic>inf-sup</italic> condition (Brezzi and Fortin, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_004">1991</xref>). Here, we use the P1-bubble/P1 pair called also the MINI element proposed by Arnold <italic>et al.</italic> (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_001">1984</xref>).</p>
<p>We suppose that Ω is a polyhedral domain. Let <inline-formula id="j_infor543_ineq_029"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a regular partition of <inline-formula id="j_infor543_ineq_030"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\overline{\Omega }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> given by tetrahedra <inline-formula id="j_infor543_ineq_031"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}\in {\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_032"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant j\leqslant {n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, Let <inline-formula id="j_infor543_ineq_033"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{i}}\in \overline{\Omega }$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_034"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i\leqslant {n_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, be finite element nodes. Each tetrahedron <inline-formula id="j_infor543_ineq_035"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$T={T_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has 4 vertices <inline-formula id="j_infor543_ineq_036"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{{i_{1}}}},{\boldsymbol{x}_{{i_{2}}}},{\boldsymbol{x}_{{i_{3}}}},{\boldsymbol{x}_{{i_{4}}}}\in T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Each vertex of <italic>T</italic> is associated with the local linear basis function <inline-formula id="j_infor543_ineq_037"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\phi _{j}}={\phi _{j}}(\boldsymbol{x})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_infor543_ineq_038"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\phi _{j}}({\boldsymbol{x}_{{i_{k}}}})={\delta _{jk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_039"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant j,k\leqslant 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The bubble function is defined on <italic>T</italic> by the product: <inline-formula id="j_infor543_ineq_040"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\phi _{b}}={\phi _{b}}(\boldsymbol{x})={4^{4}}{\phi _{1}}(\boldsymbol{x}){\phi _{2}}(\boldsymbol{x}){\phi _{3}}(\boldsymbol{x}){\phi _{4}}(\boldsymbol{x})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_041"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{x}\in T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We denote also <inline-formula id="j_infor543_ineq_042"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\phi _{5}}={\phi _{b}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Integrals over <italic>T</italic> can be evaluated by the formula: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_009">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>!</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>!</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>!</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>!</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>!</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\int _{T}}{\phi _{1}^{{\alpha _{1}}}}(\boldsymbol{x}){\phi _{2}^{{\alpha _{2}}}}(\boldsymbol{x}){\phi _{3}^{{\alpha _{3}}}}(\boldsymbol{x}){\phi _{4}^{{\alpha _{4}}}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}=6|T|\frac{{\alpha _{1}}!{\alpha _{2}}!{\alpha _{3}}!{\alpha _{4}}!}{({\alpha _{1}}+{\alpha _{2}}+{\alpha _{3}}+{\alpha _{4}})!},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_043"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|T|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the tetrahedron volume.</p>
<p>On <inline-formula id="j_infor543_ineq_044"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we introduce the space of the bubble functions and the piecewise linear functions: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_010">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>∀</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>∀</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{B_{h}}& =\big\{{v_{h}}\in C(\bar{\Omega }):{v_{h|T}}={c_{T}}{\phi _{b}},\hspace{2.5pt}{c_{T}}\in \mathbb{R}\hspace{1em}\forall T\in {\mathcal{T}_{h}}\big\},\\ {} {W_{h}}& =\big\{{v_{h}}\in C(\bar{\Omega }):{v_{h|T}}\in {P^{1}}(T)\hspace{1em}\forall T\in {\mathcal{T}_{h}}\big\},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
respectively, where <inline-formula id="j_infor543_ineq_045"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">P</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${P^{1}}(T)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the space of all polynomials on <italic>T</italic> of the degree at least one. We approximate <inline-formula id="j_infor543_ineq_046"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{V}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <italic>Q</italic> as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_011">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>⊕</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo>∀</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" maxsize="2.03em" minsize="2.03em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\boldsymbol{V}_{h}}=\big\{{\boldsymbol{v}_{h}}\in {({W_{h}}\oplus {B_{h}})^{3}}:{\boldsymbol{v}_{h}}({\boldsymbol{x}_{i}})=\mathbf{0}\hspace{1em}\forall {\boldsymbol{x}_{i}}\in \Gamma \big\},\\ {} & {Q_{h}}=\bigg\{{q_{h}}\in {W_{h}}:{\int _{\Omega }}{q_{h}}\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}=0\bigg\},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
respectively. The finite element approximation of (<xref rid="j_infor543_eq_007">3</xref>) reads as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_012">
<label>(5)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>Find</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>such that for all</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left.\begin{array}{l}\text{Find}\hspace{2.5pt}({\boldsymbol{u}_{h}},{p_{h}})\in {\boldsymbol{V}_{h}}\times {Q_{h}}\hspace{2.5pt}\text{such that for all}\hspace{2.5pt}({\boldsymbol{v}_{h}},{p_{h}})\in {\boldsymbol{V}_{0h}}\times {Q_{h}},\\ {} {a_{\rho }}({\boldsymbol{w}_{h}};{\boldsymbol{u}_{h}},{\boldsymbol{v}_{h}})+b({\boldsymbol{v}_{h}},{p_{h}})={l_{\rho }}({\boldsymbol{w}_{h}};{\boldsymbol{v}_{h}}),\\ {} b({\boldsymbol{u}_{h}},{q_{h}})=0,\end{array}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_047"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{w}_{h}}\in {\boldsymbol{V}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an approximation of <inline-formula id="j_infor543_ineq_048"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{w}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from (<xref rid="j_infor543_eq_007">3</xref>).</p>
<p>On <inline-formula id="j_infor543_ineq_049"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$T\in {\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the components of <inline-formula id="j_infor543_ineq_050"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{u}_{h}}=({u_{h1}},{u_{h2}},{u_{h3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the linear combinations of the basis functions: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_013">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {u_{hk}}(\boldsymbol{x})={\sum \limits_{j=1}^{4}}{\text{u}_{kj}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x})+{\text{u}_{kb}}{\phi _{b}}(\boldsymbol{x}),\hspace{1em}1\leqslant k\leqslant 3,\hspace{1em}\text{and}\hspace{1em}{p_{h}}(\boldsymbol{x})={\sum \limits_{j=1}^{4}}{\text{p}_{j}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The linear systems arising from (<xref rid="j_infor543_eq_012">5</xref>) over one element <italic>T</italic> read as: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_014">
<label>(6)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>0</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>0</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c}{\bar{\text{A}}_{11}}\hspace{1em}& {\bar{\text{A}}_{12}}\hspace{1em}& {\bar{\text{A}}_{13}}\hspace{1em}& {\bar{\text{B}}_{1}^{\top }}\\ {} {\bar{\text{A}}_{21}}\hspace{1em}& {\bar{\text{A}}_{22}}\hspace{1em}& {\bar{\text{A}}_{23}}\hspace{1em}& {\bar{\text{B}}_{2}^{\top }}\\ {} {\bar{\text{A}}_{31}}\hspace{1em}& {\bar{\text{A}}_{32}}\hspace{1em}& {\bar{\text{A}}_{33}}\hspace{1em}& {\bar{\text{B}}_{3}^{\top }}\\ {} {\bar{\text{B}}_{1}}\hspace{1em}& {\bar{\text{B}}_{2}}\hspace{1em}& {\bar{\text{B}}_{3}}\hspace{1em}& \text{0}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\bar{\text{u}}_{1}}\\ {} {\bar{\text{u}}_{2}}\\ {} {\bar{\text{u}}_{3}}\\ {} \text{p}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\bar{\text{f}}_{1}}\\ {} {\bar{\text{f}}_{2}}\\ {} {\bar{\text{f}}_{3}}\\ {} \text{0}\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_051"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{u}}_{k}}={({\text{u}_{k1}},{\text{u}_{k2}},{\text{u}_{k3}},{\text{u}_{k4}},{\text{u}_{kb}})^{\top }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_052"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_053"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{p}={({\text{p}_{1}},{\text{p}_{2}},{\text{p}_{3}},{\text{p}_{4}})^{\top }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The matrices <inline-formula id="j_infor543_ineq_054"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{A}}_{kl}}\in {\mathbb{R}^{5\times 5}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are algebraic counterparts of the form <inline-formula id="j_infor543_ineq_055"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${a_{\rho }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_015">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>for</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\bar{\text{A}}_{kk}}=\bar{\text{R}}+\bar{\text{C}}+\rho {\bar{\text{N}}_{kk}}+\bar{\text{M}},\hspace{2em}{\bar{\text{A}}_{kl}}=\rho {\bar{\text{N}}_{kl}}\hspace{1em}\text{for}\hspace{2.5pt}k\ne l,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_056"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{R}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the diffusion matrix, <inline-formula id="j_infor543_ineq_057"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Oseen convection matrix, <inline-formula id="j_infor543_ineq_058"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{N}}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the Newton convection matrices, <inline-formula id="j_infor543_ineq_059"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and, <inline-formula id="j_infor543_ineq_060"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{M}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the mass matrix. Further, <inline-formula id="j_infor543_ineq_061"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{B}}_{k}}\in {\mathbb{R}^{4\times 5}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the components of the divergence matrix representing the form <italic>b</italic> and the right-hand sides <inline-formula id="j_infor543_ineq_062"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{f}}_{k}}\in {\mathbb{R}^{5}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_063"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, correspond to the form <inline-formula id="j_infor543_ineq_064"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${l_{\rho }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The entries are given as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_016">
<label>(7)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {(\bar{\text{R}})_{ij}}=\nu {\int _{T}}\nabla {\phi _{j}}(\boldsymbol{x})\cdot \nabla {\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\hspace{1em}{(\bar{\text{C}})_{ij}}={\sum \limits_{k=1}^{3}}{\int _{T}}{w_{hk}}(\boldsymbol{x}){\partial _{k}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\\ {} & {({\bar{\text{N}}_{kl}})_{ij}}={\int _{T}}{\partial _{l}}{w_{hk}}(\boldsymbol{x}){\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\hspace{1em}{(\bar{\text{M}})_{ij}}=\alpha {\int _{T}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\\ {} & {({\bar{\text{f}}_{k}})_{i}}={\int _{T}}{f_{k}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}+\rho {\sum \limits_{l=1}^{3}}{\int _{T}}{w_{hl}}(\boldsymbol{x}){\partial _{l}}{w_{hk}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_infor543_ineq_065"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i,j\leqslant 5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_infor543_ineq_066"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${w_{hk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the components of <inline-formula id="j_infor543_ineq_067"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{w}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and 
<disp-formula id="j_infor543_eq_017">
<label>(8)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {({\bar{\text{B}}_{k}})_{ij}}=-{\int _{T}}{\partial _{k}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_infor543_ineq_068"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i\leqslant 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_069"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant j\leqslant 5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Recall that <inline-formula id="j_infor543_ineq_070"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{w}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> represents the velocity field from the previous iteration of discretized analogy of (<xref rid="j_infor543_eq_008">4</xref>). In the discrete case we know only nodal values of <inline-formula id="j_infor543_ineq_071"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{w}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> at the vertices <inline-formula id="j_infor543_ineq_072"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>T</italic>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_073"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i\leqslant 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In <inline-formula id="j_infor543_ineq_074"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${(\bar{\text{C}})_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_075"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${({\bar{\text{N}}_{kl}})_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_076"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${({\bar{\text{f}}_{k}})_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we will use constant approximations of <inline-formula id="j_infor543_ineq_077"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${w_{hk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_078"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\partial _{l}}{w_{hk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <italic>T</italic>. The approximation of <inline-formula id="j_infor543_ineq_079"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${w_{hk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined by the arithmetic mean: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_018">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\text{w}_{k}}=\frac{1}{4}({\text{w}_{k1}}+{\text{w}_{k2}}+{\text{w}_{k3}}+{\text{w}_{k4}}),\hspace{1em}1\leqslant k\leqslant 3,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_080"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{w}_{ki}}={w_{hk}}({\boldsymbol{x}_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_081"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i\leqslant 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The approximation of <inline-formula id="j_infor543_ineq_082"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\partial _{l}}{w_{hk}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denoted by <inline-formula id="j_infor543_ineq_083"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{l}}{\text{w}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> will be taken by their value at <inline-formula id="j_infor543_ineq_084"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>: <inline-formula id="j_infor543_ineq_085"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{l}}{\text{w}_{k}}={\partial _{l}}{w_{hk}}({\boldsymbol{x}_{1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The relations between the gradient <inline-formula id="j_infor543_ineq_086"><alternatives><mml:math>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nabla {w_{hk}}({\boldsymbol{x}_{1}})=({\delta _{1}}{\text{w}_{k}},{\delta _{2}}{\text{w}_{k}},{\delta _{3}}{\text{w}_{k}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the derivatives in the directions <inline-formula id="j_infor543_ineq_087"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{i+1}}-{\boldsymbol{x}_{1}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> lead to three linear systems of the form: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_019">
<label>(9)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \nabla {w_{hk}}({\boldsymbol{x}_{1}})\cdot ({\boldsymbol{x}_{i+1}}-{\boldsymbol{x}_{1}})={w_{hk}}({\boldsymbol{x}_{i+1}})-{w_{hk}}({\boldsymbol{x}_{1}}),\hspace{1em}1\leqslant i\leqslant 3,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
from which <inline-formula id="j_infor543_ineq_088"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{l}}{\text{w}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_089"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, can be computed. Note that the solutions are invariant with respect to (local) renumbering of the vertices <inline-formula id="j_infor543_ineq_090"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <italic>T</italic>. Using the same symbols for the respective approximations of <inline-formula id="j_infor543_ineq_091"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${(\bar{\text{C}})_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_092"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${({\bar{\text{N}}_{kl}})_{ij}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_093"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${({\bar{\text{f}}_{k}})_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we get: <disp-formula-group id="j_infor543_dg_001">
<disp-formula id="j_infor543_eq_020">
<label>(10)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {(\bar{\text{C}})_{ij}}={\sum \limits_{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\int _{T}}{\partial _{k}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\hspace{1em}{({\bar{\text{N}}_{kl}})_{ij}}={\delta _{l}}{\text{w}_{k}}{\int _{T}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
<disp-formula id="j_infor543_eq_021">
<label>(11)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {({\bar{\text{f}}_{k}})_{i}}={\int _{T}}{f_{k}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}+\rho {\sum \limits_{l=1}^{3}}{\text{w}_{l}}{\delta _{l}}{\text{w}_{k}}{\int _{T}}{\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</disp-formula-group> Hence, <inline-formula id="j_infor543_ineq_094"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the linear combination of <inline-formula id="j_infor543_ineq_095"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{B}}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_096"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\text{N}}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are multiples of <inline-formula id="j_infor543_ineq_097"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{M}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> so that the Ossen and Newton matrices may be assembled from the matrices of the Stokes problem.</p>
<p>The element matrices and vectors will be divided on the non-bubble and bubble components: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_022">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>C</mml:mtext>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>M</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \bar{\text{R}}=\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c}\text{R}\hspace{1em}& \text{r}\\ {} {\text{r}^{\top }}\hspace{1em}& {\omega _{R}}\end{array}\right),\hspace{1em}\bar{\text{C}}=\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c}\text{C}\hspace{1em}& {\text{c}_{U}}\\ {} {\text{c}_{L}^{\top }}\hspace{1em}& {\omega _{C}}\end{array}\right),\hspace{1em}{\bar{\text{N}}_{kl}}=\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c}{\text{N}_{kl}}\hspace{1em}& {\text{n}_{kl}}\\ {} {\text{n}_{kl}^{\top }}\hspace{1em}& {\omega _{{N_{kl}}}}\end{array}\right),\\ {} & \bar{\text{M}}=\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c}\text{M}(\alpha )\hspace{1em}& \text{m}(\alpha )\\ {} \text{m}{(\alpha )^{\top }}\hspace{1em}& {\omega _{M}}(\alpha )\end{array}\right),\hspace{1em}{\bar{\text{B}}_{k}}=({\text{B}_{k}},{\text{B}_{kb}}),\hspace{1em}{\bar{\text{f}}_{k}}=\left(\begin{array}{c}{\text{f}_{k}}\\ {} {\text{f}_{kb}}\end{array}\right),\hspace{1em}{\bar{\text{u}}_{k}}=\left(\begin{array}{c}{\text{u}_{k}}\\ {} {\text{u}_{kb}}\end{array}\right),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_098"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{R},\text{M}(\alpha ),{\text{B}_{k}},\text{C},{\text{N}_{kl}}\in {\mathbb{R}^{4\times 4}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_099"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{r},\text{m}(\alpha ),{\text{B}_{kb}},{\text{c}_{U}},{\text{c}_{L}},{\text{n}_{kl}},{\text{f}_{k}},{\text{u}_{k}}\in {\mathbb{R}^{4}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_100"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\omega _{R}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_101"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\omega _{M}}(\alpha ),{\omega _{C}},{\omega _{{N_{kl}}}},{\text{f}_{kb}},{\text{u}_{kb}}\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_infor543_ineq_102"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_004">
<label>4</label>
<title>Element Matrices</title>
<p>The tetrahedron <inline-formula id="j_infor543_ineq_103"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$T\in {\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is represented by four vertices <inline-formula id="j_infor543_ineq_104"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{i}}=({x_{i}},{y_{i}},{z_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_105"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i\leqslant 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We denote the entries of <inline-formula id="j_infor543_ineq_106"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{i}}-{\boldsymbol{x}_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by <inline-formula id="j_infor543_ineq_107"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{[ij]}}={x_{i}}-{x_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_108"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${y_{[ij]}}={y_{i}}-{y_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_109"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${z_{[ij]}}={z_{i}}-{z_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_110"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{w}_{k[ij]}}={\text{w}_{ki}}-{\text{w}_{kj}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_111"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\ne j$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<sec id="j_infor543_s_005">
<label>4.1</label>
<title>Derivatives of the Basis Functions</title>
<p>The constant values of the basis functions derivatives on <italic>T</italic> are given by the following formulas (see Arzt, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_002">2019</xref>): 
<disp-formula id="j_infor543_eq_023">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left right" columnspacing="0pt 0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="2em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{array}{r@{\hskip0pt}l@{\hskip0pt}r}& \hspace{2em}& \displaystyle \left(\begin{array}{c}{\partial _{1}}{\phi _{1}}\\ {} {\partial _{1}}{\phi _{2}}\\ {} {\partial _{1}}{\phi _{3}}\\ {} {\partial _{1}}{\phi _{4}}\end{array}\right)=\frac{1}{\mathrm{det}(\text{X})}\text{x},\hspace{1em}\left(\begin{array}{c}{\partial _{2}}{\phi _{1}}\\ {} {\partial _{2}}{\phi _{2}}\\ {} {\partial _{2}}{\phi _{3}}\\ {} {\partial _{2}}{\phi _{4}}\end{array}\right)=\frac{1}{\mathrm{det}(\text{X})}\text{y},\hspace{1em}\left(\begin{array}{c}{\partial _{3}}{\phi _{1}}\\ {} {\partial _{3}}{\phi _{2}}\\ {} {\partial _{3}}{\phi _{3}}\\ {} {\partial _{3}}{\phi _{4}}\end{array}\right)=\frac{1}{\mathrm{det}(\text{X})}\text{z},\end{array}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_infor543_eq_024">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mtext>x</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>42</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>42</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>42</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>42</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mtext>z</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>42</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>42</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \text{x}=\left(\begin{array}{c}{y_{[42]}}{z_{[32]}}-{y_{[32]}}{z_{[42]}}\\ {} {y_{[31]}}{z_{[41]}}-{y_{[41]}}{z_{[31]}}\\ {} {y_{[41]}}{z_{[21]}}-{y_{[21]}}{z_{[41]}}\\ {} {y_{[21]}}{z_{[31]}}-{y_{[31]}}{z_{[21]}}\end{array}\right),\hspace{1em}\text{y}=\left(\begin{array}{c}{x_{[32]}}{z_{[42]}}-{x_{[42]}}{z_{[32]}}\\ {} {x_{[41]}}{z_{[31]}}-{x_{[31]}}{z_{[41]}}\\ {} {x_{[21]}}{z_{[41]}}-{x_{[41]}}{z_{[21]}}\\ {} {x_{[31]}}{z_{[21]}}-{x_{[21]}}{z_{[31]}}\end{array}\right),\\ {} & \text{z}=\left(\begin{array}{c}{x_{[42]}}{y_{[32]}}-{x_{[32]}}{y_{[42]}}\\ {} {x_{[31]}}{y_{[41]}}-{x_{[41]}}{y_{[31]}}\\ {} {x_{[41]}}{y_{[21]}}-{x_{[21]}}{y_{[41]}}\\ {} {x_{[21]}}{y_{[31]}}-{x_{[31]}}{y_{[21]}}\end{array}\right),\hspace{1em}\text{X}=\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c}{x_{[21]}}& {x_{[31]}}& {x_{[41]}}\\ {} {y_{[21]}}& {y_{[31]}}& {y_{[41]}}\\ {} {z_{[21]}}& {z_{[31]}}& {z_{[41]}}\end{array}\right).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The volume <inline-formula id="j_infor543_ineq_112"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|T|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of the tetrahedron <italic>T</italic> can be computed by: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_025">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true">|</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ |T|=\frac{1}{6}\big|\mathrm{det}(\text{X})\big|=\frac{1}{6}|{x_{[21]}}{\text{x}_{2}}+{x_{[31]}}{\text{x}_{3}}+{x_{[41]}}{\text{x}_{4}}|.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_006">
<label>4.2</label>
<title>Approximation of the Velocity Derivatives</title>
<p>The linear systems (<xref rid="j_infor543_eq_019">9</xref>) read as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_026">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>for</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c}{x_{[21]}}\hspace{1em}& {y_{[21]}}\hspace{1em}& {z_{[21]}}\\ {} {x_{[31]}}\hspace{1em}& {y_{[31]}}\hspace{1em}& {z_{[31]}}\\ {} {x_{[41]}}\hspace{1em}& {y_{[41]}}\hspace{1em}& {z_{[41]}}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\delta _{1}}{\text{w}_{k}}\\ {} {\delta _{2}}{\text{w}_{k}}\\ {} {\delta _{3}}{\text{w}_{k}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\text{w}_{k[21]}}\\ {} {\text{w}_{k[31]}}\\ {} {\text{w}_{k[41]}}\end{array}\right)\hspace{1em}\text{for}\hspace{2.5pt}1\leqslant k\leqslant 3.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Using Cramer’s rule, we get: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_027">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>41</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\delta _{1}}{\text{w}_{k}}=({\text{w}_{k[21]}}{\text{x}_{2}}+{\text{w}_{k[31]}}{\text{x}_{3}}+{\text{w}_{k[41]}}{\text{x}_{4}})/\mathrm{det}(\text{X}),\\ {} & {\delta _{2}}{\text{w}_{k}}=({\text{w}_{k[21]}}{\text{y}_{2}}+{\text{w}_{k[31]}}{\text{y}_{3}}+{\text{w}_{k[41]}}{\text{y}_{4}})/\mathrm{det}(\text{X}),\\ {} & {\delta _{3}}{\text{w}_{k}}=({\text{w}_{k[21]}}{\text{z}_{2}}+{\text{w}_{k[31]}}{\text{z}_{3}}+{\text{w}_{k[41]}}{\text{z}_{4}})/\mathrm{det}(\text{X})\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_infor543_ineq_113"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_007">
<label>4.3</label>
<title>Stokes Matrices</title>
<p>The following formulas are adopted from Koko (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_018">2019</xref>). For the diffusion matrix we get: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_028">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>36</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2048</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>8505</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mphantom>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo></mml:mphantom>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \text{R}=\frac{\nu }{36|T|}\big(\text{x}{\text{x}^{\top }}+\text{y}{\text{y}^{\top }}+\text{z}{\text{z}^{\top }}\big),\\ {} & {\omega _{R}}=\frac{2048\nu }{8505|T|}\big({\text{x}_{1}^{2}}+{\text{y}_{1}^{2}}+{\text{z}_{1}^{2}}-{\text{x}_{2}}({\text{x}_{3}}+{\text{x}_{4}})-{\text{x}_{3}}{\text{x}_{4}}-{\text{y}_{2}}({\text{y}_{3}}+{\text{y}_{4}})-{\text{y}_{3}}{\text{y}_{4}}-\\ {} & \phantom{{\omega _{R}}=}-{\text{z}_{2}}({\text{z}_{3}}+{\text{z}_{4}})-{\text{z}_{3}}{\text{z}_{4}}\big),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and <inline-formula id="j_infor543_ineq_114"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>r</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext>0</mml:mtext></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{r}=\text{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the mass matrix we get: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_029">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mtext>M</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>20</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>105</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>8192</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>51975</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \text{M}(\alpha )=\frac{\alpha |T|}{20}\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c}2& 1& 1& 1\\ {} 1& 2& 1& 1\\ {} 1& 1& 2& 1\\ {} 1& 1& 1& 2\end{array}\right),\hspace{1em}\text{m}(\alpha )=\frac{8\alpha |T|}{105}\left(\begin{array}{c}1\\ {} 1\\ {} 1\\ {} 1\end{array}\right),\\ {} & {\omega _{M}}(\alpha )=\frac{8192\alpha |T|}{51975}.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
For the divergence matrix we get: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_030">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>315</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>315</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>315</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\text{B}_{1}}=-\frac{S}{24}\left(\begin{array}{c}{\text{x}^{\top }}\\ {} {\text{x}^{\top }}\\ {} {\text{x}^{\top }}\\ {} {\text{x}^{\top }}\end{array}\right),\hspace{1em}{\text{B}_{2}}=-\frac{S}{24}\left(\begin{array}{c}{\text{y}^{\top }}\\ {} {\text{y}^{\top }}\\ {} {\text{y}^{\top }}\\ {} {\text{y}^{\top }}\end{array}\right),\hspace{1em}{\text{B}_{3}}=-\frac{S}{24}\left(\begin{array}{c}{\text{z}^{\top }}\\ {} {\text{z}^{\top }}\\ {} {\text{z}^{\top }}\\ {} {\text{z}^{\top }}\end{array}\right),\\ {} & {\text{B}_{1b}}=\frac{16S}{315}\text{x},\hspace{1em}{\text{B}_{2b}}=\frac{16S}{315}\text{y},\hspace{1em}{\text{B}_{3b}}=\frac{16S}{315}\text{z},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_115"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">sgn</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$S=\mathrm{sgn}(\mathrm{det}(\text{X}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The signum-function is due to <inline-formula id="j_infor543_ineq_116"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>X</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|\mathrm{det}(\text{X})|/\mathrm{det}(\text{X})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_008">
<label>4.4</label>
<title>Oseen and Newton Convection Matrices</title>
<p>Using Green’s formula and <inline-formula id="j_infor543_ineq_117"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\phi _{b}}={\phi _{5}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_infor543_ineq_118"><alternatives><mml:math>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\partial T$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we obtain: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_031">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {(\bar{\text{C}})_{i,5}}={\sum \limits_{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\int _{T}}{\partial _{k}}{\phi _{b}}(\boldsymbol{x}){\phi _{i}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}=-{\sum \limits_{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\int _{T}}{\partial _{k}}{\phi _{i}}(\boldsymbol{x}){\phi _{b}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}=-{(\bar{\text{C}})_{5,i}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_infor543_ineq_119"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant i\leqslant 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It implies <inline-formula id="j_infor543_ineq_120"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{c}_{L}}=-{\text{c}_{U}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Further: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_032">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\omega _{C}}={(\bar{\text{C}})_{5,5}}={\sum \limits_{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\int _{T}}{\partial _{k}}{\phi _{b}}(\boldsymbol{x}){\phi _{b}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}={\sum \limits_{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\sum \limits_{i=1}^{4}}{\partial _{k}}{\phi _{i}}(\boldsymbol{x}){I_{i}}=0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
since <inline-formula id="j_infor543_ineq_121"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\textstyle\sum _{i=0}^{4}}{\partial _{k}}{\phi _{i}}(\boldsymbol{x})=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <italic>T</italic> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_122"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∫</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∏</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${I_{i}}={4^{4}}{\textstyle\int _{T}}{\textstyle\prod _{j\ne i}}{\phi _{j}}(\boldsymbol{x}){\phi _{b}}(\boldsymbol{x})\hspace{0.1667em}\mathrm{d}\boldsymbol{x}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> does not depend on <italic>i</italic>. Comparing the first equality in (<xref rid="j_infor543_eq_020">10</xref>) with (<xref rid="j_infor543_eq_017">8</xref>), we can write <inline-formula id="j_infor543_ineq_123"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{C}=-{\textstyle\sum _{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\text{B}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_124"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{c}_{U}}=-{\textstyle\sum _{k=1}^{3}}{\text{w}_{k}}{\text{B}_{kb}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the Oseen convection matrix we get: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_033">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mtext>C</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>24</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>16</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>315</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>x</mml:mtext>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>y</mml:mtext>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>z</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \text{C}=\frac{S}{24}\left({\text{w}_{1}}\left(\begin{array}{c}{\text{x}^{\top }}\\ {} {\text{x}^{\top }}\\ {} {\text{x}^{\top }}\\ {} {\text{x}^{\top }}\end{array}\right)+{\text{w}_{2}}\left(\begin{array}{c}{\text{y}^{\top }}\\ {} {\text{y}^{\top }}\\ {} {\text{y}^{\top }}\\ {} {\text{y}^{\top }}\end{array}\right)+{\text{w}_{3}}\left(\begin{array}{c}{\text{z}^{\top }}\\ {} {\text{z}^{\top }}\\ {} {\text{z}^{\top }}\\ {} {\text{z}^{\top }}\end{array}\right)\right),\\ {} & {\text{c}_{U}}=-\frac{16S}{315}({\text{w}_{1}}\text{x}+{\text{w}_{2}}\text{y}+{\text{w}_{2}}\text{z}),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<inline-formula id="j_infor543_ineq_125"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{c}_{L}}=-{\text{c}_{U}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_126"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\omega _{C}}=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Comparing <inline-formula id="j_infor543_ineq_127"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{N}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_infor543_eq_020">10</xref>) with <inline-formula id="j_infor543_ineq_128"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\bar{\text{M}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_infor543_eq_016">7</xref>), we get for the Newton convection matrices: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_034">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>for</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\text{N}_{kl}}=\text{M}({\delta _{l}}{\text{w}_{k}}),\hspace{1em}{\text{n}_{kl}}=\text{m}({\delta _{l}}{\text{w}_{k}}),\hspace{1em}{\omega _{{N_{kl}}}}={\omega _{M}}({\delta _{l}}{\text{w}_{k}})\hspace{1em}\text{for}\hspace{2.5pt}1\leqslant k,l\leqslant 3.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_009">
<label>4.5</label>
<title>Right-Hand Side Vectors</title>
<p>The functions <inline-formula id="j_infor543_ineq_129"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are approximated on <italic>T</italic> by the mean values. Denoting: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_035">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\tilde{\text{f}}_{k}}=\frac{1}{4}{\sum \limits_{i=1}^{4}}{f_{k}}({\boldsymbol{x}_{i}})+\rho {\sum \limits_{l=1}^{3}}{\text{w}_{l}}{\delta _{l}}{\text{w}_{k}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
we get from (<xref rid="j_infor543_eq_021">11</xref>): 
<disp-formula id="j_infor543_eq_036">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>105</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">˜</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>for</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\text{f}_{k}}=\frac{|T|}{4}{\tilde{\text{f}}_{k}}\left(\begin{array}{c}1\\ {} 1\\ {} 1\\ {} 1\end{array}\right),\hspace{1em}{\text{f}_{kb}}=\frac{32\hspace{0.1667em}|T|}{105}{\tilde{\text{f}}_{k}}\hspace{1em}\text{for}\hspace{2.5pt}1\leqslant k\leqslant 3.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_010">
<label>4.6</label>
<title>Bubble Components Elimination</title>
<p>Let us permute the system (<xref rid="j_infor543_eq_014">6</xref>) as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_037">
<label>(12)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt 4.0pt 4.0pt 4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none solid none none solid" equalcolumns="false" rowlines="none none solid none none solid" columnalign="center center center center center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>0</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>0</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c|c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c|c}{\text{A}_{11}}\hspace{1em}& {\text{A}_{12}}\hspace{1em}& {\text{A}_{13}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{Z}_{U,11}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{U,12}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{U,13}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{1}^{\top }}\\ {} {\text{A}_{21}}\hspace{1em}& {\text{A}_{22}}\hspace{1em}& {\text{A}_{23}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{Z}_{U,21}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{U,22}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{U,23}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{2}^{\top }}\\ {} {\text{A}_{31}}\hspace{1em}& {\text{A}_{32}}\hspace{1em}& {\text{A}_{33}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{Z}_{U,31}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{U,32}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{U,33}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{3}^{\top }}\\ \hline {\text{Z}_{L,11}^{{\top ^{\phantom{T}}}}}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,21}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,31}^{\top }}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\omega _{11}}\hspace{1em}& {\omega _{12}}\hspace{1em}& {\omega _{13}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{1b}^{\top }}\\ {} {\text{Z}_{L,12}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,22}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,32}^{\top }}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\omega _{21}}\hspace{1em}& {\omega _{22}}\hspace{1em}& {\omega _{23}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{2b}^{\top }}\\ {} {\text{Z}_{L,13}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,23}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,33}^{\top }}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\omega _{31}}\hspace{1em}& {\omega _{32}}\hspace{1em}& {\omega _{33}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{3b}^{\top }}\\ \hline {\text{B}_{1}}\hspace{1em}& {\text{B}_{2}}\hspace{1em}& {\text{B}_{3}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\text{B}_{1b}}\hspace{1em}& {\text{B}_{2b}}\hspace{1em}& {\text{B}_{3b}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& \text{0}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\text{u}_{1}}\\ {} {\text{u}_{2}}\\ {} {\text{u}_{3}}\\ {} {\text{u}_{1b}}\\ {} {\text{u}_{2b}}\\ {} {\text{u}_{3b}}\\ {} \text{p}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\text{f}_{1}}\\ {} {\text{f}_{2}}\\ {} {\text{f}_{3}}\\ {} {\text{f}_{1b}}\\ {} {\text{f}_{2b}}\\ {} {\text{f}_{3b}}\\ {} \text{0}\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_130"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext>R</mml:mtext>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>M</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{A}_{kk}}=\text{R}+\text{C}+\rho {\text{N}_{kk}}+\text{M}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_131"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{Z}_{U,kk}}={\text{c}_{U}}+\rho {\text{n}_{kk}}+\text{m}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_132"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>c</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>m</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{Z}_{L,kk}}=-{\text{c}_{U}}+\rho {\text{n}_{kk}}+\text{m}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_133"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\omega _{kk}}={\omega _{R}}+\rho {\omega _{{N_{kk}}}}+{\omega _{M}}(\alpha )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_134"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>N</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{A}_{kl}}=\rho {\text{N}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_135"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>n</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{Z}_{U,kl}}={\text{Z}_{L,kl}}=\rho {\text{n}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_136"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\omega _{kl}}=\rho {\omega _{{N_{kl}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_137"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$k\ne l$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, for <inline-formula id="j_infor543_ineq_138"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the Oseen linearization (<inline-formula id="j_infor543_ineq_139"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho =0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>), the blocks <inline-formula id="j_infor543_ineq_140"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(1,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_141"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(1,2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_142"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(2,1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_143"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(2,2)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (denoted by lines) of the matrix in (<xref rid="j_infor543_eq_037">12</xref>) are block diagonal. For this simpler case the bubble component elimination is described in Koko (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_018">2019</xref>). Let us consider the Newton linearization (<inline-formula id="j_infor543_ineq_144"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho \ne 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>). The middle block equations in (<xref rid="j_infor543_eq_037">12</xref>) gives: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_038">
<label>(13)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none" equalcolumns="false" columnalign="center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{c}{\text{u}_{1b}}\\ {} {\text{u}_{2b}}\\ {} {\text{u}_{3b}}\end{array}\right)={W^{-1}}\left(\left(\begin{array}{c}{\text{f}_{1b}}\\ {} {\text{f}_{2b}}\\ {} {\text{f}_{3b}}\end{array}\right)-\left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c}{\text{Z}_{L,11}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,21}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,31}^{\top }}\\ {} {\text{Z}_{L,12}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,22}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,32}^{\top }}\\ {} {\text{Z}_{L,13}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,23}^{\top }}\hspace{1em}& {\text{Z}_{L,33}^{\top }}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\text{u}_{1}}\\ {} {\text{u}_{2}}\\ {} {\text{u}_{3}}\end{array}\right)-\left(\begin{array}{c}{\text{B}_{1b}^{\top }}\\ {} {\text{B}_{2b}^{\top }}\\ {} {\text{B}_{3b}^{\top }}\end{array}\right)\text{p}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_145"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$W=({\omega _{ij}})\in {\mathbb{R}^{3\times 3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The inverse <inline-formula id="j_infor543_ineq_146"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${W^{-1}}=({\hat{\omega }_{ij}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is given by Cramer’s rule: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_039">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mphantom>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo></mml:mphantom>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">det</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">W</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \mathrm{det}(W)={\omega _{11}}{\omega _{22}}{\omega _{33}}+{\omega _{12}}{\omega _{23}}{\omega _{31}}+{\omega _{13}}{\omega _{21}}{\omega _{32}}-{\omega _{13}}{\omega _{22}}{\omega _{31}}-\\ {} & \phantom{\mathrm{det}(W)=}-{\omega _{12}}{\omega _{21}}{\omega _{33}}-{\omega _{11}}{\omega _{23}}{\omega _{32}},\\ {} & {\hat{\omega }_{11}}=({\omega _{22}}{\omega _{33}}-{\omega _{23}}{\omega _{32}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}{\hat{\omega }_{12}}=({\omega _{13}}{\omega _{32}}-{\omega _{12}}{\omega _{33}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}\\ {} & {\hat{\omega }_{13}}=({\omega _{12}}{\omega _{23}}-{\omega _{13}}{\omega _{22}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}\\ {} & {\hat{\omega }_{21}}=({\omega _{23}}{\omega _{31}}-{\omega _{21}}{\omega _{33}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}{\hat{\omega }_{22}}=({\omega _{11}}{\omega _{33}}-{\omega _{13}}{\omega _{31}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}\\ {} & {\hat{\omega }_{23}}=({\omega _{13}}{\omega _{21}}-{\omega _{11}}{\omega _{23}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}\\ {} & {\hat{\omega }_{31}}=({\omega _{21}}{\omega _{32}}-{\omega _{22}}{\omega _{31}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}{\hat{\omega }_{32}}=({\omega _{12}}{\omega _{31}}-{\omega _{11}}{\omega _{32}})/\mathrm{det}(W),\hspace{1em}\\ {} & {\hat{\omega }_{33}}=({\omega _{11}}{\omega _{22}}-{\omega _{12}}{\omega _{21}})/\mathrm{det}(W).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Applying (<xref rid="j_infor543_eq_038">13</xref>) in the first and the last block equations of (<xref rid="j_infor543_eq_037">12</xref>) we arrive at: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_040">
<label>(14)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt 4.0pt 4.0pt" equalrows="false" columnlines="none none solid" equalcolumns="false" rowlines="none none solid" columnalign="center center center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>13</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>23</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>32</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>33</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mpadded width="0pt">
<mml:mphantom>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi></mml:mphantom></mml:mpadded>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>E</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>u</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>p</mml:mtext>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c@{\hskip4.0pt}c|c}{\hat{\text{A}}_{11}}\hspace{1em}& {\hat{\text{A}}_{12}}\hspace{1em}& {\hat{\text{A}}_{13}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\hat{\text{B}}_{U,1}^{\top }}\\ {} {\hat{\text{A}}_{21}}\hspace{1em}& {\hat{\text{A}}_{22}}\hspace{1em}& {\hat{\text{A}}_{23}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\hat{\text{B}}_{U,2}^{\top }}\\ {} {\hat{\text{A}}_{31}}\hspace{1em}& {\hat{\text{A}}_{32}}\hspace{1em}& {\hat{\text{A}}_{33}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& {\hat{\text{B}}_{U,3}^{\top }}\\ \hline {\hat{\text{B}}_{L,1}^{\phantom{T}}}\hspace{1em}& {\hat{\text{B}}_{L,2}}\hspace{1em}& {\hat{\text{B}}_{L,3}}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}& -\hat{\text{E}}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\text{u}_{1}}\\ {} {\text{u}_{2}}\\ {} {\text{u}_{3}}\\ {} \text{p}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\hat{\text{f}}_{1}}\\ {} {\hat{\text{f}}_{2}}\\ {} {\hat{\text{f}}_{3}}\\ {} \hat{\text{g}}\end{array}\right),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where 
<disp-formula id="j_infor543_eq_041">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>E</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>Z</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {\hat{\text{A}}_{kl}}={\text{A}_{kl}}-{\sum \limits_{j=1}^{3}}{\hat{\text{Z}}_{U,kj}}{\text{Z}_{L,lj}^{\top }},\hspace{1em}{\hat{\text{f}}_{k}}={\text{f}_{k}}-{\sum \limits_{j=1}^{3}}{\hat{\text{Z}}_{U,k1}}{\text{f}_{kb}},\\ {} & {\hat{\text{B}}_{U,k}}={\text{B}_{k}}-{\sum \limits_{j=1}^{3}}{\text{B}_{jb}}{\hat{\text{Z}}_{U,kj}^{\top }},\hspace{1em}{\hat{\text{B}}_{L,k}}={\text{B}_{k}}-{\sum \limits_{j=1}^{3}}{\hat{\text{B}}_{jb}}{\text{Z}_{L,kj}^{\top }},\\ {} & \hat{\text{E}}={\sum \limits_{j=1}^{3}}{\hat{\text{B}}_{bj}}{\text{B}_{bj}^{\top }},\hspace{1em}\hat{\text{g}}=-{\sum \limits_{j=1}^{3}}{\hat{\text{B}}_{bj}}{\text{f}_{bj}},\\ {} & {\hat{\text{Z}}_{U,kl}}={\sum \limits_{j=1}^{3}}{\text{Z}_{U,kj}}{\hat{\omega }_{jl}},\hspace{1em}{\hat{\text{B}}_{kb}}={\sum \limits_{j=1}^{3}}{\text{B}_{jb}}{\hat{\omega }_{jk}}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_infor543_ineq_147"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. These formulas can be easily vectorized, since they are given by linear combinations of vectors or by outer products of vectors.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_011">
<label>5</label>
<title>Vectorized Coding</title>
<p>The local matrices and vectors <inline-formula id="j_infor543_ineq_148"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{A}}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_149"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{B}}_{U,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_150"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{B}}_{L,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_151"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>E</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\text{E}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_152"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{f}}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_153"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>g</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\text{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_infor543_ineq_154"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}\in {\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_155"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant j\leqslant {n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, derived in (<xref rid="j_infor543_eq_040">14</xref>), are associated with the global ones <inline-formula id="j_infor543_ineq_156"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{A}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_157"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{U,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_158"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{L,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <bold>E</bold>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_159"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{f}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <bold>g</bold>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_160"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant 3$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively, through the ordered index-set <inline-formula id="j_infor543_ineq_161"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{J}=[{j_{1}},{j_{2}},{j_{3}},{j_{4}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> determined by the vertices <inline-formula id="j_infor543_ineq_162"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\boldsymbol{x}_{{j_{1}}}},{\boldsymbol{x}_{{j_{2}}}},{\boldsymbol{x}_{{j_{3}}}},{\boldsymbol{x}_{{j_{4}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_infor543_ineq_163"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For instance: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_042">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>f</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& {({\mathbf{A}_{kl}})_{\mathcal{J}\mathcal{J}}}:={({\mathbf{A}_{kl}})_{\mathcal{J}\mathcal{J}}}+{\hat{\text{A}}_{kl}},\hspace{1em}{({\mathbf{f}_{k}})_{\mathcal{J}}}:={({\mathbf{f}_{k}})_{\mathcal{J}}}+{\hat{\text{f}}_{k}},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and analogously for other matrices and vectors. An usual assembly procedure uses three loops: the outer loop over all <inline-formula id="j_infor543_ineq_164"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and two (one in case of vectors) inner loops over indices of <inline-formula id="j_infor543_ineq_165"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{J}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In vectorized coding we interchange positions of the loops so that the short loops over <inline-formula id="j_infor543_ineq_166"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{J}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the outer ones while the inner loop over all <inline-formula id="j_infor543_ineq_167"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is replaced by appropriate vectorized operations. To demonstrate this process, we show in an abstract setting how to vectorize outer products of vectors appearing in <inline-formula id="j_infor543_ineq_168"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>A</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{A}}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_169"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{B}}_{U,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_170"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>B</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\hat{\text{B}}_{L,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_171"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>E</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">ˆ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\hat{\text{E}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>We assume that for <inline-formula id="j_infor543_ineq_172"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}\in {\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_173"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant j\leqslant {n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the indices of <inline-formula id="j_infor543_ineq_174"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{J}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are stored in the <italic>j</italic>-th row of the array <monospace>t</monospace> of the size <inline-formula id="j_infor543_ineq_175"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{t}}\times 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> so that: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_043">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="monospace">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="monospace">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="monospace">1</mml:mn>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="monospace">4</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{J}=\mathtt{t}(\mathtt{j},\mathtt{1}:\mathtt{4}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Let <inline-formula id="j_infor543_ineq_176"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>v</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{v}_{j}},{\text{w}_{j}}\in {\mathbb{R}^{4}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be column vectors that define the local contribution to the (abstract) global matrix <bold>A</bold> corresponding to <inline-formula id="j_infor543_ineq_177"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> so that: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_044">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="script">J</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>v</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathbf{A}_{\mathcal{J}\mathcal{J}}}:={\mathbf{A}_{\mathcal{J}\mathcal{J}}}+{\text{v}_{j}}{\text{w}_{j}^{\top }}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We assume also that <inline-formula id="j_infor543_ineq_178"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>v</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\text{v}_{j}},{\text{w}_{j}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are stored in the <italic>j</italic>-th rows of the arrays <monospace>v</monospace>, <monospace>w</monospace> of the size <inline-formula id="j_infor543_ineq_179"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{t}}\times 4$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> so that: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_045">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>v</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="monospace">v</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="monospace">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="monospace">1</mml:mn>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="monospace">4</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext>w</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="monospace">w</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="monospace">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="monospace">1</mml:mn>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="monospace">4</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\text{v}_{j}^{\top }}=\mathtt{v}(\mathtt{j},\mathtt{1}:\mathtt{4}),\hspace{1em}{\text{w}_{j}^{\top }}=\mathtt{w}(\mathtt{j},\mathtt{1}:\mathtt{4}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
respectively. Using three loops we update <monospace>A</monospace> (the MATLAB representation of <bold>A</bold>) as follows:</p><graphic xlink:href="infor543_g001.jpg"/>
<p>The same effect can be achieved by the following vectorized code:</p><graphic xlink:href="infor543_g002.jpg"/>
<p>Here, the dot-product “<monospace>.*</monospace>” and the addition “<monospace>+</monospace>” are the vectorized MATLAB operations that are performed on the low level and, therefore, are fast. For more details, we refer to Koko (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_018">2019</xref>) and to our free available codes (Kučera <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_019">2023</xref>).</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_012">
<label>6</label>
<title>Algebraic Iterative Scheme</title>
<p>The algebraic version of the iterative scheme (<xref rid="j_infor543_eq_008">4</xref>) reads as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_046">
<label>(15)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="" close="}">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>Given</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mtext>For</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>⩾</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>solve</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="4.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="center center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mtable equalrows="false" equalcolumns="false" columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left.\begin{array}{l}\text{Given}\hspace{2.5pt}({\mathbf{u}^{(0)}},{\mathbf{p}^{(0)}})\in {\mathbb{R}^{3{n_{p}}}}\times {\mathbb{R}^{{n_{p}}}}.\\ {} \text{For}\hspace{2.5pt}\kappa \geqslant 1,\hspace{2.5pt}\text{solve}\hspace{2.5pt}\\ {} \left(\begin{array}{c@{\hskip4.0pt}c}\mathbf{A}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})& {\mathbf{B}_{U}^{\top }}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})\\ {} {\mathbf{B}_{L}}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})& -\mathbf{E}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\mathbf{u}^{(\kappa )}}\\ {} {\mathbf{p}^{(\kappa )}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathbf{f}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})\\ {} \mathbf{g}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})\end{array}\right),\end{array}\right\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_180"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{A}=\mathbf{A}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_181"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{U}}={\mathbf{B}_{U}}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_182"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{L}}={\mathbf{B}_{L}}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_183"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{f}=\mathbf{f}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are composed from the blocks <inline-formula id="j_infor543_ineq_184"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{A}_{kl}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_185"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{U,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_186"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{L,k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_187"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{f}_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_188"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">l</mml:mi>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\leqslant k,l\leqslant d$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. Dependency of all blocks on the velocity field from the previous iteration <inline-formula id="j_infor543_ineq_189"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{u}^{(\kappa -1)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is due to the bubble component elimination (on the element level). Other artefacts of this elimination are the presence of the blocks <inline-formula id="j_infor543_ineq_190"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{E}=\mathbf{E}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_191"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{g}=\mathbf{g}({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the fact that <inline-formula id="j_infor543_ineq_192"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{U}}\ne {\mathbf{B}_{L}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The linear system in (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) is naturally adapted by the homogeneous Dirichlet boundary data of (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>)<sub>3</sub>. We initialize (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) by <inline-formula id="j_infor543_ineq_193"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{u}^{(0)}}=\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_194"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn mathvariant="bold">0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{p}^{(0)}}=\mathbf{0}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Our implementation of (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) is based on an inexact dual strategy. In each step of (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) we solve iteratively the Schur complement linear systems: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_047">
<label>(16)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbf{S}{\mathbf{p}^{(\kappa )}}=\mathbf{d},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_195"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{S}={\mathbf{B}_{L}}{\mathbf{A}^{-1}}{\mathbf{B}_{U}^{\top }}+\mathbf{E}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_196"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{d}={\mathbf{B}_{L}}{\mathbf{A}^{-1}}\mathbf{f}-\mathbf{g}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The precision of <inline-formula id="j_infor543_ineq_197"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{p}^{(\kappa )}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> computed from (<xref rid="j_infor543_eq_047">16</xref>) is driven adaptively with respect to the precision achieved in the outer iterations of (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>). One iteration in (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) requires the following points: 
<list>
<list-item id="j_infor543_li_001">
<label>•</label>
<p>Assembling <bold>A</bold>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_198"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{U}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_199"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{B}_{L}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <bold>E</bold>, <bold>f</bold>, and <bold>g</bold> by a vectorized code.</p>
</list-item>
<list-item id="j_infor543_li_002">
<label>•</label>
<p>Computing LU-factorization of <bold>A</bold> with the complete pivoting that results in the lower, upper triangular matrices <bold>L</bold>, <bold>U</bold>, respectively, and in two permutation matrices <bold>P</bold>, <bold>Q</bold> such that <inline-formula id="j_infor543_ineq_200"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">A</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{P}\mathbf{A}\mathbf{Q}=\mathbf{L}\mathbf{U}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_infor543_li_003">
<label>•</label>
<p>Assembling <inline-formula id="j_infor543_ineq_201"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">d</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">g</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{d}={\mathbf{B}_{L}}(\mathbf{Q}({\mathbf{U}^{-1}}({\mathbf{L}^{-1}}(\mathbf{P}\mathbf{f}))))-\mathbf{g}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and activating the procedure for matrix-vector products <inline-formula id="j_infor543_ineq_202"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{S}\mathbf{q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> based on <inline-formula id="j_infor543_ineq_203"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold">S</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">q</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbf{S}\mathbf{q}={\mathbf{B}_{L}}(\mathbf{Q}({\mathbf{U}^{-1}}({\mathbf{L}^{-1}}(\mathbf{P}({\mathbf{B}_{U}^{\top }}\mathbf{q})))))+\mathbf{E}\mathbf{q}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_infor543_li_004">
<label>•</label>
<p>Solving (<xref rid="j_infor543_eq_047">16</xref>) using the <italic>BiCGSTAB</italic> method (Elman <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_008">2014</xref>) which applies the matrix-vector procedure from the previous point. The <italic>BiCGSTAB</italic> iterations start from the initial approximation <inline-formula id="j_infor543_ineq_204"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{p}^{(\kappa -1)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and end if the adaptive inner terminating tolerance is achieved: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_048">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">BiCGSTAB</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">err</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">fact</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">BiCGSTAB</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\textit{tol}_{\textit{BiCGSTAB}}^{\hspace{0.1667em}(\kappa )}}=\big\{{r_{\textit{tol}}}\times {\textit{err}^{\hspace{0.1667em}(\kappa -1)}},{c_{\textit{fact}}}\times {\textit{tol}_{\textit{BiCGSTAB}}^{\hspace{0.1667em}(\kappa -1)}}\big\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_205"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\lt {r_{\textit{tol}}}\lt 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_206"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">fact</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\lt {c_{\textit{fact}}}\lt 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_207"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">err</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\textit{err}^{\hspace{0.1667em}(\kappa -1)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the outer terminating criterion (<inline-formula id="j_infor543_ineq_208"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">err</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\textit{err}^{\hspace{0.1667em}(0)}}=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_209"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">BiCGSTAB</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">fact</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\textit{tol}_{\textit{BiCGSTAB}}^{\hspace{0.1667em}(0)}}={r_{\textit{tol}}}/{c_{\textit{fact}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>). The mass matrix is the preconditioner in the <italic>BiCGSTAB</italic> method (Elman <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_008">2014</xref>).</p>
</list-item>
<list-item id="j_infor543_li_005">
<label>•</label>
<p>Computing <inline-formula id="j_infor543_ineq_210"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">Q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">f</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbf{u}^{(\kappa )}}=\mathbf{Q}({\mathbf{U}^{-1}}({\mathbf{L}^{-1}}(\mathbf{P}(\mathbf{f}-{\mathbf{B}_{U}^{\top }}{\mathbf{p}^{(\kappa )}}))))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_infor543_li_006">
<label>•</label>
<p>Stop if the outer terminating criterion is sufficiently small: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_049">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">err</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\textit{err}^{\hspace{0.1667em}(\kappa )}}:=\frac{\| ({\mathbf{u}^{(\kappa )}},{\mathbf{p}^{(\kappa )}})-({\mathbf{u}^{(\kappa -1)}},{\mathbf{p}^{(\kappa -1)}})\| }{\| ({\mathbf{u}^{(\kappa )}},{\mathbf{p}^{(\kappa )}})\| +1}\leqslant \varepsilon ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
otherwise perform the next outer iteration with <inline-formula id="j_infor543_ineq_211"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\kappa :=\kappa +1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list>
</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_013">
<label>7</label>
<title>Numerical Experiments</title>
<p>We consider three test problems defined on the unit cube with known analytic solutions. They are 3D extensions of the well-known test problems of computational fluid dynamics in 2D. First, we examine time requirements of the assembly operations for different discretizations. Then we investigate convergence properties of the finite element approximation. All computations are done in <italic>MATLAB R2021a</italic> on supercomputer <italic>Karolina</italic> (IT4Innovations, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_016">2023</xref>). Meshes are generated by free available <italic>iso2mesh</italic> generator (Fang, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_009">2018</xref>). The structured partition <inline-formula id="j_infor543_ineq_212"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{T}_{h}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="j_infor543_ineq_213"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Omega ={[0,1]^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined so that Ω is first divided onto <inline-formula id="j_infor543_ineq_214"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${n^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> cubes of the same size and, then, each of them is divided onto five tetrahedra. In this case we have the mesh norm <inline-formula id="j_infor543_ineq_215"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h=\sqrt{3}/n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The mesh norms for unstructured partitions are computed as maxima over all tetrahedra. See Fig. <xref rid="j_infor543_fig_001">1</xref> for examples of structured and unstructured meshes. Recall that <inline-formula id="j_infor543_ineq_216"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the number of the finite element nodes and <inline-formula id="j_infor543_ineq_217"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the number of the tetrahedra. The iterative scheme (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) uses the following parameters: <inline-formula id="j_infor543_ineq_218"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\varepsilon ={10^{-5}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_219"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">tol</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">fact</mml:mtext>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.9</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${r_{\textit{tol}}}={c_{\textit{fact}}}=0.9$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<fig id="j_infor543_fig_001">
<label>Fig. 1</label>
<caption>
<p>Structured (left) and unstructured (right) mesh for test problems.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="infor543_g003.jpg"/>
</fig>
<sec id="j_infor543_s_014">
<label>7.1</label>
<title>Test Problem #1</title>
<p>We consider the functions <inline-formula id="j_infor543_ineq_220"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}=({u_{1}},{u_{2}},{u_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <italic>p</italic> in <inline-formula id="j_infor543_ineq_221"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Omega ={[0,1]^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_050">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{u_{1}}(x,y,z)& =4\big(1-\cos (2\pi x)\big)\sin (2\pi y)z(1-z),\\ {} {u_{2}}(x,y,z)& =4\sin (2\pi x)\big(\cos (2\pi y)-1\big)z(1-z),\\ {} {u_{3}}(x,y,z)& =0,\\ {} p(x,y,z)& =2\pi \big(-\cos (2\pi x)+2\cos (2\pi y)-\cos (2\pi z)\big).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
These functions solve the problem (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>) with <inline-formula id="j_infor543_ineq_222"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>∇</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{f}:=-\nu \Delta \boldsymbol{u}+\boldsymbol{u}\cdot \nabla \boldsymbol{u}+\alpha \boldsymbol{u}+\nabla p$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The problem corresponds to a flow formed by a vortex rotating around the central axis of the cube so that the velocity field is parallel to the <inline-formula id="j_infor543_ineq_223"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$xy$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> plane with the maximal magnitude in the central plan <inline-formula id="j_infor543_ineq_224"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$z=0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_015">
<label>7.2</label>
<title>Test Problem #2</title>
<p>We consider the functions <inline-formula id="j_infor543_ineq_225"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}=({u_{1}},{u_{2}},{u_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <italic>p</italic> in <inline-formula id="j_infor543_ineq_226"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Omega ={[0,1]^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_051">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sin</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">cos</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{u_{1}}(x,y,z)& =\big(1-\cos (2\pi x)\big)\sin (2\pi y)\sin (2\pi z),\\ {} {u_{2}}(x,y,z)& =2\sin (2\pi x)\big(\cos (2\pi y)-1\big)\sin (2\pi z),\\ {} {u_{3}}(x,y,z)& =\sin (2\pi x)\sin (2\pi y)\big(1-\cos (2\pi z)\big),\\ {} p(x,y,z)& =2\pi \big(-\cos (2\pi x)+2\cos (2\pi y)-\cos (2\pi z)\big).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
These functions solve the problem (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>) with <inline-formula id="j_infor543_ineq_227"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined as in the problem #1. The flow is a vortex of a fusiform character around the central axis of the cube, i.e. rising and falling spirals above the <inline-formula id="j_infor543_ineq_228"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$xy$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> plane.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_016">
<label>7.3</label>
<title>Test Problem #3</title>
<p>We consider the functions <inline-formula id="j_infor543_ineq_229"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{u}=({u_{1}},{u_{2}},{u_{3}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <italic>p</italic> in <inline-formula id="j_infor543_ineq_230"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Omega ={[0,1]^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as follows: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_052">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{u_{1}}(x,y,z)& ={x^{2}}{(1-x)^{2}}2y(1-y)(1-2y)2z(1-z)(1-2z),\\ {} {u_{2}}(x,y,z)& =2{y^{2}}{(1-y)^{2}}2x(1-x)(2x-1)2z(1-z)(1-2z),\\ {} {u_{3}}(x,y,z)& ={z^{2}}{(1-z)^{2}}2y(1-y)(1-2y)2x(1-x)(1-2x),\\ {} p(x,y,z)& =x(1-x)y(1-y)(1-z).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
These functions solve the problem (<xref rid="j_infor543_eq_001">1</xref>) with <inline-formula id="j_infor543_ineq_231"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\boldsymbol{f}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined as in the problem #1. The flow character is a vortex of the form as in the problem #2 but now described by the polynomial functions instead of the trigonometric ones.</p>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_017">
<label>7.4</label>
<title>Example 1: Time Demands</title>
<p>In Tables <xref rid="j_infor543_tab_001">1</xref>–<xref rid="j_infor543_tab_002">2</xref> we denote by <italic>A_time(V)</italic>, <italic>A_time(L)</italic> the CPU time for assembly operations when the vectorized code or the loop over tetrahedra is used, respectively. <italic>S_time</italic> is the CPU time for solving the respective linear system.</p>
<p>In Table <xref rid="j_infor543_tab_001">1</xref> we report assembly time of the vectorized operations and the loop over tetrahedra on meshes of the cube <inline-formula id="j_infor543_ineq_232"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Omega ={[0,1]^{3}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> computed by: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_053">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mtext mathvariant="italic">ratio_1</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">A_time(L)/A_time(V)</mml:mtext>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \textit{ratio\_1}=\textit{A\_time(L)/A\_time(V)}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
One can see that the loop over tetrahedra is extremely unefficient for large scale problems. These tests are computed for the Oseen linearization with <inline-formula id="j_infor543_ineq_233"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_234"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\alpha =1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<table-wrap id="j_infor543_tab_001">
<label>Table 1</label>
<caption>
<p>Loop over tetrahedra versus vectorized code.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_235"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">729</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">2197</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">4913</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">9261</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">15625</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">29791</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">50653</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin">91125</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_236"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2560</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">8640</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">20480</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">40000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">69120</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">135000</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">233280</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">425920</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>A_time(V)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.1e−03</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.8e−02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.9e−02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.3e−01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.4e−01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.4e−01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.2e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.1e+00</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>A_time(L)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.4e−01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.9e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.0e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.4e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.7e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.9e+03</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.0e+03</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.0e+04</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"><italic>ratio_1</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">29.6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">66.8</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">333.6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1079.6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1952.3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">3020.9</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">5079.3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">9299.0</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_002">
<label>Table 2</label>
<caption>
<p>Loop over tetrahedra: <inline-formula id="j_infor543_ineq_237"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"/>
<td colspan="2" style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Oseen linearization</td>
<td colspan="2" style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Newton linearization</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><inline-formula id="j_infor543_ineq_238"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4913</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">15625</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4913</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">15625</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><inline-formula id="j_infor543_ineq_239"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">20480</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">69120</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">20480</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">69120</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>A_time(L)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.17e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.22e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.56e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.05e+02</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>S_time</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.57e−01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.26e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.28e−01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.41e+00</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"><italic>ratio_2(L)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.993</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.996</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.984</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.993</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Tables <xref rid="j_infor543_tab_002">2</xref>–<xref rid="j_infor543_tab_003">3</xref> are obtained by solving the problem #1. We report the ratio of the assembly operations per iteration of the scheme (<xref rid="j_infor543_eq_046">15</xref>) computed by: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_054">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mtext mathvariant="italic">ratio_2(X)</mml:mtext>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">A_time(X)</mml:mtext>
<mml:mo maxsize="1.19em" minsize="1.19em" stretchy="true" mathvariant="normal">/</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">A_time</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">S_time</mml:mtext>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \textit{ratio\_2(X)}=\textit{A\_time(X)}\big/\big(\textit{A\_time}(X)+\textit{S\_time}\big),\hspace{1em}X=L,V.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Table <xref rid="j_infor543_tab_002">2</xref> is computed by the loop over tetrahedra. It shows that about 99% computational time per iteration takes assembling of matrices. Similar behaviour was observed by Koko (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_017">2016</xref>) for linear elasticity problems.</p>
<p>Table <xref rid="j_infor543_tab_003">3</xref> is computed by the vectorized codes. It is seen that the relative efficiency of the vectorized assembly operations is higher for large scale problems. Comparing <italic>S_time</italic> we see that the first order Oseen linearization is faster than the second order Newton linearization. A heuristic explanation of this fact consists in more complicated structure of the Newton matrices.</p>
<table-wrap id="j_infor543_tab_003">
<label>Table 3</label>
<caption>
<p>Vectorized code: <inline-formula id="j_infor543_ineq_240"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5;0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"/>
<td colspan="3" style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Oseen linearization</td>
<td colspan="3" style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Newton linearization</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><inline-formula id="j_infor543_ineq_241"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{p}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">103823</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">166375</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">250047</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">103823</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">166375</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">250047</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><inline-formula id="j_infor543_ineq_242"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{t}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">486680</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">787320</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1191640</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">486680</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">787320</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1191640</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>A_time(V)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.60e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.52e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.50e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.77e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.46e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.18e+01</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>S_time</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.45e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.53e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.58e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.21e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.30e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.13e+02</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>ratio_2(V)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.180</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.168</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.137</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.069</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.060</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">0.041</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>A_time(V)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.66e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.50e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.19e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.19e+00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.52e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.28e+01</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"><italic>S_time</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.47e+01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.12e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.04e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.21e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.74e+02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.78e+02</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"><italic>ratio_2(V)</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.123</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.118</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.097</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.056</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.052</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">0.032</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_018">
<label>7.5</label>
<title>Example 2: Convergence Rate on Structured Meshes</title>
<p>In this example, we investigate experimentally convergence rates of finite element approximations computed by our vectorized codes on structured meshes. The following optimal convergence result is proved in Boffi <italic>et al.</italic> (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_003">2013</xref>) for the Stokes problem and the MINI element: 
<disp-formula id="j_infor543_eq_055">
<label>(17)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd">
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>⩽</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" maxsize="1.19em" minsize="1.19em">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}+\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}\leqslant Ch\big(\| \boldsymbol{u}{\| _{{H^{2}}}}+\| p{\| _{{H^{1}}}}\big),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_infor543_ineq_243"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$C\gt 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> does not dependent on <italic>h</italic>. Cioncolini and Boffi (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_005">2019</xref>) and again Cioncolini and Boffi (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_006">2022</xref>) studied experimentally convergence rates of the Stokes problem in 2D and 3D, respectively. Note that the bound (<xref rid="j_infor543_eq_055">17</xref>) is valid also for the Navier–Stokes problem as it follows from Girault and Raviart (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_010">1986</xref>) but under more complicated assumptions (pp. 101, Theorem 4.1). The formula (<xref rid="j_infor543_eq_055">17</xref>) indicates that <inline-formula id="j_infor543_ineq_244"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as well as <inline-formula id="j_infor543_ineq_245"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> converge linearly. In Tables <xref rid="j_infor543_tab_004">4</xref>–<xref rid="j_infor543_tab_009">9</xref>, we compute convergence rates for the test problems #1– #3 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_246"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5,0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_infor543_ineq_247"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\alpha =0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. From the obtained results we can conclude that the experimental convergence rates are close to the following ones: <inline-formula id="j_infor543_ineq_248"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}=\mathcal{O}({h^{2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_infor543_ineq_249"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}=\mathcal{O}({h^{3/2}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="j_infor543_ineq_250"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}=\mathcal{O}(h)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and, in some cases, they are higher. Especially, the convergence rate of the pressure component shows the superconvergence property. This result was theoretically proved for the pure Stokes problem in 2D by Eichel <italic>et al.</italic> (<xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_007">2011</xref>). It was experimentally confirmed in above mentioned papers of Cioncolini and Boffi but, again, for the Stokes problem. Our observation for the Navier–Stokes problem is new.</p>
<table-wrap id="j_infor543_tab_004">
<label>Table 4</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #1 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_251"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, structured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_252"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h\| n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_253"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_254"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_255"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.873e−2‖22</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.749e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.846e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.507e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.774e−2‖30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.410e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.00</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.785e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.50</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.469e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.13</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.558e−2‖38</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.856e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.254e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.50</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.909e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.09</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.608e−2‖46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.990e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.422e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.44</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.559e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.06</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.093e−2‖54</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.891e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.414e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.50</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.318e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.794e−2‖62</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.190e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.01</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">6.030e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.50</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.142e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.04</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_005">
<label>Table 5</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #1 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_256"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, structured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_257"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h\| n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_258"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_259"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_260"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.873e−2‖22</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.583e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.059e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.515e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.774e−2‖30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.452e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.379e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.88</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.467e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.14</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.558e−2‖38</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.239e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.180e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.85</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.907e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.09</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.608e−2‖46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.560e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.538e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.83</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.557e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.06</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.093e−2‖54</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.575e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.151e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.81</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.316e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.794e−2‖62</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.949e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.02</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">8.996e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.79</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.141e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.04</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_006">
<label>Table 6</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #2 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_261"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, structured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_262"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h\| n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_263"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_264"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_265"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.873e−2‖22</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.998e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.449e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.546e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.774e−2‖30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.184e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.95</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.726e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.974e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.15</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.558e−2‖38</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.370e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.97</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.336e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.604e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.10</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.608e−2‖46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.383e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.98</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.514e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.48</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.751e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.07</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.093e−2‖54</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.822e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.981e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.49</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.168e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.794e−2‖62</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">5.182e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.613e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.49</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.743e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.04</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_007">
<label>Table 7</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #2 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_266"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, structured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_267"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h\| n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_268"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_269"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_270"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.873e−2‖22</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.505e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.826e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.442e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.774e−2‖30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.898e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.98</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.024e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.87</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.927e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.14</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.558e−2‖38</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.187e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.576e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.87</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.580e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.09</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.608e−2‖46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.117e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.556e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.92</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.738e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.06</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.093e−2‖54</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.898e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.435e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.76</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.160e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.794e−2‖62</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">4.481e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.668e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.83</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.738e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.04</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_008">
<label>Table 8</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #3 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_271"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, structured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_272"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h\| n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_273"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_274"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_275"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.873e−2‖22</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.648e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.386e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.114e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.774e−2‖30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.990e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.95</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.827e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.45</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.985e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.07</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.558e−2‖38</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.248e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.98</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.257e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.233e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.15</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.608e−2‖46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.539e−6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.733e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.115e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.03</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.093e−2‖54</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.205e−6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.740e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.339e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.03</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.794e−2‖62</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">4.711e−6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">3.052e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">3.769e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.02</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_009">
<label>Table 9</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #3 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_276"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, structured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_277"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$h\| n$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_278"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_279"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_280"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.873e−2‖22</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.649e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.409e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.114e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.774e−2‖30</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.990e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.95</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.934e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.986e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.07</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.558e−2‖38</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.248e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.98</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.309e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.233e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.05</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.608e−2‖46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.539e−6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.773e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.46</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.115e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.03</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.093e−2‖54</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.205e−6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.769e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.47</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.339e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.03</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.794e−2‖62</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">4.711e−6</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.99</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">3.073e−5</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.48</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">3.769e−4</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.02</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_019">
<label>7.6</label>
<title>Example 3: Convergence Rate on Unstructured Meshes</title>
<p>In Tables <xref rid="j_infor543_tab_010">10</xref>–<xref rid="j_infor543_tab_011">11</xref>, we present results analogous to Tables <xref rid="j_infor543_tab_006">6</xref>–<xref rid="j_infor543_tab_007">7</xref> computed for the test problem #2 but now on unstructured meshes. Since the convergence rates are scattered, we characterize them by the geometrical mean in the rows labelled <italic>G_mean</italic>. Surprisingly, the conference rates are in many cases better than on the structured meshes.</p>
<table-wrap id="j_infor543_tab_010">
<label>Table 10</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #2 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_281"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.5</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.5$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, unstructured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><italic>h</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_282"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_283"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_284"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.4515e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.275e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.502e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.572e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.6129e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.435e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.13</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.044e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.81</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.706e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.28</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.2010e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.915e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.32</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.297e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.37</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.060e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.33</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.8458e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.542e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.93</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.677e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.28</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.595e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.04</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.8869e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.481e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.11</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.210e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.48</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.242e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.16</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.1102e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.177e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.11</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.098e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.28</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.756e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.08</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"><italic>G_mean</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">–</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.12</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">–</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.43</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">–</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.17</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="j_infor543_tab_011">
<label>Table 11</label>
<caption>
<p>Convergence rates for the test problem #2 with <inline-formula id="j_infor543_ineq_285"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.05</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\nu =0.05$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, unstructured mesh.</p>
</caption>
<table>
<thead>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><italic>h</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_286"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_287"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| p-{p_{h}}{\| _{{L^{2}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin"><inline-formula id="j_infor543_ineq_288"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \boldsymbol{u}-{\boldsymbol{u}_{h}}{\| _{{H^{1}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-top: solid thin; border-bottom: solid thin">Rate</td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.4515e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.275e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.502e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.572e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left"/>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">7.6129e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.435e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.13</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.044e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.81</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.706e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.28</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">6.2010e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">8.915e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.32</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.297e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.37</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.060e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.33</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">4.8458e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">5.542e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.93</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.677e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.28</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.595e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.04</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.8869e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.481e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.11</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.210e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.48</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.242e−1</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.14</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">3.1102e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.177e−3</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">2.11</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.098e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.28</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">9.756e−2</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left">1.08</td>
</tr>
<tr>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin"><italic>G_mean</italic></td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">–</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">2.11</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">–</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.43</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">–</td>
<td style="vertical-align: top; text-align: left; border-bottom: solid thin">1.17</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
</sec>
<sec id="j_infor543_s_020">
<label>8</label>
<title>Conlusions and Comments</title>
<p>In this paper, we present main ideas for vectorized coding of matrices and vectors describing mixed finite element approximation based on the MINI element for the Navier–Stokes system in 3D. It is shown that the vectorized operations are considerably faster than the loop over tetrahedra. This allows to experiment with this problem in the user-friendly Matlab environment. Note that our codes are freely available (Kučera <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_019">2023</xref>) and include also 2D case.</p>
<p>The dual implementation of the basic iterative schemes in Section <xref rid="j_infor543_s_012">6</xref> is a starting point for more sophisticated problem with the stick-slip boundary condition, describing hydrophobia effect, e.g. in which the dual formulation is a natural tool (see Haslinger <italic>et al.</italic>, <xref ref-type="bibr" rid="j_infor543_ref_013">2021</xref>). This scheme works well for small Reynold’s numbers.</p>
<p>Finally, we should point out that the results of our experiments are in agreement with the theoretical convergence rates of the finite element approximation. Moreover, it extends observations of other authors on a superconvergence rate of the pressure component. It confirms, among others, correctness of our codes.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack id="j_infor543_ack_001">
<title>Acknowledgements</title>
<p>This work was supported by the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic through the e-INFRA CZ (ID:90140) and the internal VSB-TUO SGS-project.</p></ack>
<ref-list id="j_infor543_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_infor543_ref_001">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Arnold</surname>, <given-names>D.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Brezzi</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fortin</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name> (<year>1984</year>). <article-title>A stable finite element for the Stokes equations</article-title>. <source>Calcolo</source>, <volume>21</volume>, <fpage>337</fpage>–<lpage>344</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_002">
<mixed-citation publication-type="other"><string-name><surname>Arzt</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name> (2019). <italic>Finite Element Meshes and Assembling of Stiffness Matrices</italic>. Master’s thesis, VŠB-TU Ostrava, Czech Republic (in Czech). <uri>https://dspace.vsb.cz/bitstream/handle/10084/137486/ARZ0009_USP_B3968_3901R076_2019.pdf?sequence=1&amp;isAllowed=y</uri> [online].</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_003">
<mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Boffi</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Brezzi</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fortin</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name> (<year>2013</year>). <source>Mixed Finite Element Methods and Applications, Springer Series in Computational Mathematics</source>. <publisher-name>Springer Verlag</publisher-name>, <publisher-loc>Heidelberg, New York, Dordrecht, London</publisher-loc>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_004">
<mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Brezzi</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Fortin</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name> (<year>1991</year>). <source>Mixed and Hybrid Finite Element Methods, Springer Series in Computational Mathematics</source>. <publisher-name>Springer Verlag</publisher-name>, <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_005">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Cioncolini</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Boffi</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name> (<year>2019</year>). <article-title>The MINI mixed finite element for the Stokes problem: an experimental investigation</article-title>. <source>Computers and Mathematics with Applications</source>, <volume>77</volume>(<issue>9</issue>), <fpage>2432</fpage>–<lpage>2446</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_006">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Cioncolini</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Boffi</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name> (<year>2022</year>). <article-title>Superconvergence of the MINI mixed finite element discretization of the Stokes problem: an experimental study in 3D</article-title>. <source>Finite Elements in Analysis and Design</source>, <volume>201</volume>, <fpage>103706</fpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_007">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Eichel</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tobiska</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xie</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name> (<year>2011</year>). <article-title>Supercloseness and superconvergence of stabilized low-order finite element discretizations of the Stokes problem</article-title>. <source>Mathematics of Computations</source>, <volume>80</volume>, <fpage>697</fpage>–<lpage>722</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_008">
<mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Elman</surname>, <given-names>H.C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Silvester</surname>, <given-names>D.J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wathen</surname>, <given-names>A.J.</given-names></string-name> (<year>2014</year>). <source>Finite Elements and Fast Iterative Solvers: with Applications in Incompressible Fluid Dynamics, Numerical Mathematics and Scientific Computation</source>. <publisher-name>Oxford University Press</publisher-name>, <publisher-loc>Oxford</publisher-loc>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_009">
<mixed-citation publication-type="other"><string-name><surname>Fang</surname>, <given-names>Q.</given-names></string-name> (2018). Iso2mesh: a 3D surface and volumetric mesh generator for MATLAB/Octave. <uri>http://iso2mesh.sourceforge.net</uri> [online].</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_010">
<mixed-citation publication-type="book"><string-name><surname>Girault</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Raviart</surname>, <given-names>P.A.</given-names></string-name> (<year>1986</year>). <source>Finite Element Methods for Navier-Stokes Equations, Springer Series in Computational Mathematics</source>. <publisher-name>Springer Verlag</publisher-name>, <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_011">
<mixed-citation publication-type="chapter"><string-name><surname>Girault</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wheeler</surname>, <given-names>M.F.</given-names></string-name> (<year>2008</year>). <chapter-title>Discontinuous Galerkin methods</chapter-title>. In: <string-name><surname>Glowinski</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Neittaanmäki</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name> (Eds.), <source>Partial Differential Equations</source>. <series><italic>Computational Methods in Applied Sciences</italic></series>, Vol. <volume>16</volume>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, <publisher-loc>Dordrecht</publisher-loc>, pp. <fpage>2</fpage>–<lpage>26</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_012">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Griebel</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Neunhoeffer</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Regler</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name> (<year>1998</year>). <article-title>Algebraic multigrid methods for the solution of the Navier–Stokes equations in complicated geometries</article-title>. <source>International Journal for Numerical Methods in Fluids</source>, <volume>26</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>281</fpage>–<lpage>301</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_013">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Haslinger</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kučera</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sassi</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Šátek</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name> (<year>2021</year>). <article-title>Dual strategies for solving the Stokes problem with stick-slip boundary conditions in 3D</article-title>. <source>Mathematics and Computers in Simulation</source>, <volume>189</volume>, <fpage>191</fpage>–<lpage>206</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_014">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Henriksen</surname>, <given-names>M.O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Holmen</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name> (<year>2002</year>). <article-title>Algebraic splitting for incompressible Navier–Stokes equations</article-title>. <source>Journal of Computational Physics</source>, <volume>175</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>438</fpage>–<lpage>453</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_015">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Hoanga</surname>, <given-names>L.T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Martinez</surname>, <given-names>V.R.</given-names></string-name> (<year>2018</year>). <article-title>Asymptotic expansion for solutions of the Navier–Stokes equations with non-potential body forces</article-title>. <source>Journal of Mathematical Analysis and Applications</source>, <volume>462</volume>, <fpage>84</fpage>–<lpage>113</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_016">
<mixed-citation publication-type="other"><string-name><surname>IT4Innovations</surname></string-name> (2023). <uri>https://www.it4i.cz/en/infrastructure/karolina</uri> [online].</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_017">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Koko</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name> (<year>2016</year>). <article-title>Fast MATLAB assembly of FEM matrices in 2D and 3D using cell array approach</article-title>. <source>International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing</source>, <volume>7</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>1650010</fpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_018">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Koko</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name> (<year>2019</year>). <article-title>Efficient MATLAB codes for the 2D/3D Stokes equation with the mini-element</article-title>. <source>Informatica</source>, <volume>30</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>243</fpage>–<lpage>268</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_019">
<mixed-citation publication-type="other"><string-name><surname>Kučera</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Arzt</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Koko</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name> (2023). Free available vectorized codes. <uri>https://homel.vsb.cz/~kuc14/programs/ReferenceAssembling.zip</uri> [online].</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_020">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Loghin</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wathen</surname>, <given-names>A.J.</given-names></string-name> (<year>2002</year>). <article-title>Schur complement preconditioners for the Navier–Stokes equations</article-title>. <source>International Journal for Numerical Methods in Fluids</source>, <volume>40</volume>(<issue>3–4</issue>), <fpage>403</fpage>–<lpage>412</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_021">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Panasenko</surname>, <given-names>G.P.</given-names></string-name> (<year>1998</year>). <article-title>Asymptotic expansion of the solution of Navier-Stokes equation in a tube structure</article-title>. <source>Comptes Rendus De L Academie Des Sciences Serie Ii Fascicule B-mecanique Physique Astronomie</source>, <volume>326</volume>(<issue>12</issue>), <fpage>867</fpage>–<lpage>872</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_022">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Pernice</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tocci</surname>, <given-names>M.D.</given-names></string-name> (<year>2001</year>). <article-title>A multigrid-preconditioned Newton–Krylov method for the incompressible Navier–Stokes equations</article-title>. <source>SIAM Journal on Scientific Computing</source>, <volume>23</volume>, <fpage>398</fpage>–<lpage>418</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_023">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Rahman</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Valdman</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name> (<year>2015</year>). <article-title>Fast MATLAB assembly of FEM matrices in 2D and 3D: edge elements</article-title>. <source>Applied Mathematics and Computation</source>, <volume>267</volume>, <fpage>252</fpage>–<lpage>263</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_024">
<mixed-citation publication-type="chapter"><string-name><surname>Rønquist</surname>, <given-names>E.M.</given-names></string-name> (<year>1996</year>). <chapter-title>A domain decomposition solver for the steady Navier-Stokes equations</chapter-title>. In: <string-name><surname>Ilin</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Scott</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name> (Eds.), <source>Proceedings of the 3rd International Conference on Spectral and High-Order Methods</source>. <publisher-name>HJM</publisher-name>, <publisher-loc>Houston</publisher-loc>, pp. <fpage>469</fpage>–<lpage>485</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_infor543_ref_025">
<mixed-citation publication-type="journal"><string-name><surname>Viguerie</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Veneziani</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name> (<year>2018</year>). <article-title>Algebraic splitting methods for the steady incompressible Navier–Stokes equations at moderate Reynolds numbers</article-title>. <source>Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering</source>, <volume>330</volume>, <fpage>271</fpage>–<lpage>291</lpage>.</mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
