Otonom olduğunda adi diferansiyel denklem sistemlerinin sayısal olarak tahmin edilmesi için kısayollar var mı?


10

ODE tanıtıcı işlevlerini çözmek için var olan algoritmalar ,yRn. Ancak birçok fiziksel sistemde, diferansiyel denklem özerktir, bu nedenledydydt=f(y,t)yRn,yRn,tsolda değil. Bu basitleştirici varsayımla, mevcut sayısal yöntemlerde ne gibi gelişmeler görülebilir? Örneğin,n=1ise, sorunt=dy olarakdeğişirdydt=f(y)yRntn=1 ve tek boyutlu integralleri entegre etmek için tamamen farklı bir algoritma sınıfına dönüyoruz. İçinn>1, mümkün olan en yüksek gelişme boyutunun azaltılması olduğuyzamana bağlı durumda ekleyerek simüle edilebilir, çünkü, 1 iletiçiny, alan adının değiştirilmesiydenR, nkadarR, n+1.t=dyf(y)n>1ytyyRnRn+1

Yanıtlar:


2

Önemli bir gelişme, bir çözüm haritası U kullanarak ynyn+1=U(yn) yaydığınız zaman adımlama yaklaşımları kapsamında , propagandacıyı (veya en azından it) ve ardından her zaman adımında yeniden kullanın.U

Örneğin, doğrusal durumda ty=Ay , burada A bir matristir. Çözelti operatörü U(y)=exp(AΔt)y temel olarak bir matris üstel içerir. Otonom sistemler için, bu maliyetli matris üstel değerlendirme, tam yayılım için yalnızca bir kez gereklidir - zamana bağlı bir sistemin aksine, bu değerlendirmeyi her zaman adımında yapmanız gerekir.

Doğrusal olmayan sistemler için bu o kadar kolay değildir, ancak algoritmaya bağlı olarak bazı pahalı değerlendirmeler yeniden kullanılabilir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.