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常微分方程和时滞微分方程的软件:仅提供精确的离散近似解是不够的。 (英语) Zbl 1089.65081号

概述:传统上,常微分方程(ODE)和延迟微分方程(DDE)的数值方法都是根据近似解的精度与自适应选择的离散网格上指定的误差容限之间的关系来开发和评估的。这可能不适用于需要在连续关注区间(而不是在一小组离散点)上可视化近似解的数值调查,也不适用于要求确定某些溶液成分的“平均”值或“极值”的调查。
我们确定了标准误差控制和步长选择策略中的适度变化,从而更容易开发、评估和使用有效地为微分方程(ODE和DDE)提供近似值的方法,这些方法更适合这些类型的调查。所需的更改通常会使每一步的成本增加40%,但所获得的改进和优势将是显著的。给出了这些修改方法应用于两个实例研究(一个ODE和一个DDE)的数值结果。

MSC公司:

65升80 微分代数方程的数值方法
65磅50 常微分方程的网格生成、细化和自适应方法
65升05 常微分方程初值问题的数值方法
第34页 非线性常微分方程和系统
34K28号 泛函微分方程解的数值逼近(MSC2010)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Enright,W.H。;Hayashi,H.,基于带缺陷控制的连续Runge-Kutta方法的延迟微分方程求解器,Numer。算法,16349-364(1997)·Zbl 1005.65071号
[2] Enright,W.H。;Hayashi,H.,用连续方法解滞后和中立型时滞微分方程的收敛性分析,SIAM J.Numer。分析。,35, 2, 572-585 (1998) ·Zbl 0914.65084号
[3] Enright,W.H。;Muir,P.H.,带缺陷控制的Runge-Kutta型边值常微分方程解算器,SIAM J.Sci。计算。,17, 479-497 (1996) ·兹比尔0844.65064
[4] Enright,W.H.,《缺陷控制ODE的连续数值方法》,JACM,125,159-170(2001)·Zbl 0982.65078号
[5] Enright,W.H。;Jackson,K.R。;诺塞特,S.P。;汤姆森,P.G.,龙格-库塔公式的插值,ACM Trans。数学。软件,12193-218(1986)·Zbl 0617.65068号
[6] Fehlberg,E.,Klassische Runge-Kutta-Formeln fünfter und siebenter Ordnung mit Schrittweiten-Kontroll,计算机,493-106(1968)·Zbl 0185.41302号
[7] 海尔,E。;诺塞特,S.P。;Wanner,G.,《求解常微分方程I-非刚性问题》(1987),施普林格出版社:施普林格-柏林·兹伯利0638.65058
[8] Kierzenka,J。;Shampine,L.F.,基于残差控制和MATLAB PSE,ACM Trans的BVP求解器。数学。软件,27299-316(2001)·Zbl 1070.65555号
[9] MathWorks公司,MATLAB 6.0,马萨诸塞州纳蒂克,2000年;MathWorks公司,MATLAB 6.0,马萨诸塞州纳蒂克,2000年
[10] 普林斯·P·J。;Dormand,J.R.,《高阶嵌入Runge-Kutta公式》,J.Comput。申请。数学。,7, 67-75 (1981) ·Zbl 0449.65048号
[11] Shampine,L.F。;格拉德威尔,I。;汤普森,S.,《在MATLAB问题解决环境中求解ODE》(2003),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 1079.65144号
[12] Shampine,L.F。;Reichelt,M.W.,《MATLAB ODE套件》,SIAM J.Sci。计算。,18, 1-22 (1997) ·Zbl 0868.65040号
[13] Shampine,L.F。;Thompson,S.,在MATLAB中求解DDE,应用。数字。数学。,37, 441-458 (2001) ·兹伯利0983.65079
[14] Verner,J.H.,具有局部截断误差估计的显式Runge-Kutta方法,SIAM J.Numer。分析。,15727-790(1978年)·Zbl 0403.65029号
[15] Verner,J.H.,高阶Runge-Kutta方法的可微插值,SIAM J.Numer。分析。,30, 5, 1446-1466 (1993) ·Zbl 0787.65047号
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