皮尤,杰克;李志;康纳·塔纳希尔;保罗·缪尔;格雷姆·费尔威瑟 偏微分方程误差控制B样条高斯配置软件的性能分析。 (英语) Zbl 1442.65296号 计算。数学。应用。 77,第7期,1888-1901(2019). 摘要:几十年来,B样条高斯配点软件已广泛应用于边值常微分方程(BVODEs)和一维偏微分方程(PDEs)的数值求解。这些包以分段多项式(B样条)基表示数值解,基系数通过高斯配置确定。十多年前开发的软件包BACOL是这种类型的第一个1D PDE软件包,可提供时间和空间错误控制。最近开发的软件包BACOLI通过使用新型空间误差估计和控制提高了BACOL的效率。这些软件包使用的组件数值算法(尤其是空间和时间误差估计和控制算法)之间相互作用的复杂性意味着对测试结果的广泛测试和分析是这些软件包持续开发的一个重要因素本文研究了BACOL和BACOLI在几个重要的机器无关算法度量方面的性能,检验了新的空间误差估计和控制策略的有效性,并研究了B样条基阶的选择对求解器性能的影响。这些结果将为如何改进BACOLI提供新的见解,可能会改进高斯配点BVODE解算器,并指导进一步开发具有二维偏微分方程误差控制的B样条高斯配点软件。 MSC公司: 65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法 65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界 65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法 35K20码 二阶抛物型方程的初边值问题 35K55型 非线性抛物方程 关键词:偏微分方程;搭配;样条;误差控制;效率;可靠性 软件:EPDCOL公司;PDECOL公司;MOVCOL公司;BACOLR公司;巴科利;COLSYS公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.Pew}等人,计算。数学。申请。77,第7号,1888年--1901年(2019年;Zbl 1442.65296) 全文: DOI程序 链接 参考文献: [1] de Boor,C.,《样条曲线实用指南》(《应用数学科学》,第27卷(2001),Springer-Verlag:Springer-Verlag,纽约)·Zbl 0987.65015号 [2] 阿舍尔,U.M。;Christiansen,J。;Russell,R.D.,边界值ODE配置软件,ACM Trans。数学。软件,7209-222(1981)·兹比尔0455.65067 [3] NAG数值算法组fortran库。d02tlf。in:The Numerical Algorithms Group,Ltd.,英国牛津威尔金森大厦。;NAG数值算法组fortran库。d02tlf。in:英国牛津威尔金森大厦数值算法集团有限公司。 [4] Scilab,bvode,Scilab Enterprises,143 bis rue Yves Le Coz,78000 Versailles,法国凡尔赛。;Scilab,bvode,Scilab Enterprises,143 bis rue Yves Le Coz,78000 Versailles,法国凡尔赛。 [5] P.Virtanen,Scikits.bvp1lg 0.2.8,https://pv.github.io/scikits.bvp1lg/; P.Virtanen,Scikits.bvp1lg 0.2.8,https://pv.github.io/scikits.bvp1lg/ [6] Brenan,K.E。;坎贝尔,S.L。;Petzold,L.R.,微分代数方程初值问题的数值解,(《应用数学经典》,第14卷(1996),工业和应用数学学会(SIAM):工业与应用数学学会,宾夕法尼亚州费城)·Zbl 0844.65058号 [7] 新罕布什尔州马德森。;Sincovec,R.F.,《540算法:PDECOL》,偏微分方程通用配置软件,ACM Trans。数学。软件,5,3,326-351(1979)·Zbl 0426.35005号 [8] 基斯特,P。;Muir,P.H.,算法688:EPDCOL:更有效的PDECOL代码,ACM Trans。数学。软件,17,2,153-166(1991)·Zbl 0900.65270号 [12] 王,R。;基斯特,P。;Muir,P.H.,一维抛物线偏微分方程的高阶全局空间自适应配置方法,应用。数字。数学。,50, 2, 239-260 (2004) ·Zbl 1049.65110号 [13] 王,R。;基斯特,P。;Muir,P.H.,算法874:BACOLR:基于高阶自适应配置的PDE时空误差控制软件,ACM-Trans。数学。软件,34,3,15:1-15:28(2008)·Zbl 1291.65400号 [14] 海尔,E。;Wanner,G.,《求解常微分方程》。二、 (《计算数学中的斯普林格系列》,第14卷(1996),斯普林格-弗拉格:柏林斯普林格)·Zbl 0859.65067号 [15] 黄,W。;Russell,R.D.,求解含时偏微分方程的移动配置法,应用。数字。数学。,20, 1-2, 101-116 (1996) ·Zbl 0859.65112号 [16] Moore,P.K.,基于插值误差的后验误差估计,用于一维两点边值问题和抛物方程,Numer。数学。,1149-177(2001年)·Zbl 0997.65103号 [17] 王,R。;基斯特,P。;Muir,P.H.,《一维抛物线偏微分方程自适应软件的比较》,J.Compute。申请。数学。,169, 1, 127-150 (2004) ·Zbl 1052.65085号 [18] 佩尤,J。;李,Z。;Muir,P.H.,算法962:BACOLI:用于具有基于插值的空间误差控制的偏微分方程的B样条自适应配置软件,ACM Trans。数学。软件,42,3,25:1-25:17(2016) [19] 李,Z。;Muir,P.H.,二维抛物线偏微分方程的B样条高斯配点软件,高级应用。数学。机械。,5, 528-547 (2013) [20] 黄,W。;Russell,R.D.,《自适应移动网格方法》(《应用数学科学》,第174卷(2011),Springer:Springer New York)·兹比尔1227.65090 [21] 缪尔,P.H。;Pew,J.,一类误差控制b样条高斯配置PDE解算器的容差与误差结果,数学与计算科学系技术报告系列技术报告2015_001(2015),圣玛丽大学,http://cs.smu.ca/tech报告 [22] 佩尤,J。;Tannahill,C。;Muir,P.H.,误差控制B样条高斯配点PDE解算器的性能分析结果,数学与计算科学系技术报告系列技术报告2018_001(2018),圣玛丽大学,http://cs.smu.ca/tech报告 [23] 阿瑟诺,T。;史密斯,T。;Muir,P.H.,用于一维PDE配置求解器中高效空间误差估计的超收敛插值,加拿大。申请。数学。Q.,17,409-431(2009)·Zbl 1229.65168号 [24] 阿瑟诺,T。;史密斯,T。;缪尔,P.H。;Pew,J.,《一维PDE解算器的基于渐近校正插值的空间误差估计》,加拿大。申请。数学。Q.,20,307-328(2012)·Zbl 1329.65202号 [25] 海尔,E。;诺塞特,S.P。;Wanner,G.,《求解常微分方程》。一、 (《计算数学中的斯普林格系列》,第8卷(1993),斯普林格-弗拉格:柏林斯普林格)·Zbl 0789.65048号 [26] Zhang,W.,催化表面反应的扩散效应:反应扩散对流方程中的初边值问题,J.Bifurc。《混沌》,379-95(1993)·Zbl 0871.92033号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。