伊拉夫斯卡;丹尼尔·威尔扎克 一种用于验证常微分方程变分方程解封闭性的隐式算法。 (英语) Zbl 1410.65259号 申请。数学。计算。 291, 303-322 (2016). 摘要:我们提出了一种计算与常微分方程相关的一阶变分方程解的有效界的新算法。这些经过验证的解决方案是动力系统文献中数字计算机辅助证明的核心。该方法使用高阶Taylor方法作为预测步骤,使用基于Hermite-Obreshkov插值的隐式方法作为校正步骤。该算法是对Zgliczynski提出的(mathcal{C}^1)-Lohner算法的改进,并提供了更清晰的边界。作为该算法的一个应用,我们给出了Rössler系统中吸引子集存在性的计算机辅助证明,并证明了吸引子包含一个不变的一致双曲子集,在该子集上动力学是混沌的,即共轭于具有正拓扑熵的有限型子移位。 引用于7文件 MSC公司: 65升05 常微分方程初值问题的数值方法 65G20个 具有自动结果验证的算法 68瓦40 算法分析 关键词:验证的数值;初值问题;变分方程;一致双曲线;混乱 软件:VNODE公司;牛仔竞技;ValEncIA-IVP公司;舒适的;CAPD(机顶盒) PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{I.Walawska}和\textit{D.Wilczak},应用。数学。计算。291303--322(2016;Zbl 1410.65259) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Alefeld,G.,《非线性方程组的包含方法——区间牛顿法及其修正》,《验证计算主题》(Oldenburg,1993)。验证计算主题(奥尔登堡,1993),计算数学研究,北荷兰,阿姆斯特丹,第5卷,7-26(1994)·Zbl 0822.65029号 [2] 巴里奥,R。;马丁内斯,医学硕士。;塞拉诺,S。;Wilczak,D.,《当混沌遇到超混沌:4d Rössler模型》,Phys。莱特。A、 379、38、2300-2305(2015)·Zbl 1374.34144号 [3] 巴里奥,R。;Rodríguez,M.,哈密顿系统周期轨道的系统计算机辅助证明,Commun。非线性科学。数字。模拟。,19, 8, 2660-2675 (2014) ·Zbl 1510.37097号 [4] 巴里奥,R。;罗德里格斯,M。;Blesa,F.,周期轨道骨架的计算机辅助证明,计算机。物理。社区。,183, 1, 80-85 (2012) [5] M.Berz。;Makino,K.,《高维验证正交的新方法》,Reliab。计算。,5, 1, 13-22 (1999) ·Zbl 0947.65026号 [7] Capiñski,M.J.,计算机辅助证明l2处lyapunov轨道和木星-太阳PCR3BP中不变流形的横向交点的存在性,SIAM J.Appl。动态。系统。,11, 4, 1723-1753 (2012) ·Zbl 1264.37008号 [8] 卡宾斯基,M.J。;Wasieczko-Zaja̧c,A.,强稳定/不稳定流形的几何证明及其在限制三体问题中的应用,Top。方法。不。分析。,46, 1, 363-399 (2015) ·Zbl 1365.34079号 [9] 科珀史密斯,D。;Winograd,S.,《计算代数复杂性——通过算术级数进行编辑矩阵乘法》,J.Symb。计算。,9251-280年9月3日(1990年)·Zbl 0702.65046号 [10] Corliss,G.F。;Rihm,R.,使用高阶泰勒级数验证先验封闭,科学计算,计算机算术和验证数值,228-238(1996),Akademie Verlag·Zbl 0851.65054号 [11] Cyranka,J.,《dPDE时间前向严格积分的高效通用算法:第一部分,科学杂志》。公司。,59, 1, 28-52 (2013) ·Zbl 1296.65138号 [12] Galias,Z.,《计算流动的低周期循环》,国际期刊分卷。《混沌》,16,10,2873-2886(2006)·Zbl 1142.34015号 [13] 加利亚斯,Z。;Tucker,W.,《洛伦兹系统短周期轨道的严格研究》,IEEE国际电路与系统研讨会论文集,2008年。ISCAS 2008,764-767(2008) [14] Hénon,M。;海尔斯,C.,《运动第三积分的适用性:一些数值实验》,《天文学》。J.,69,73-79(1964年) [15] Kapela,T.等人。;Simó,C.,非对称平面编舞和八的稳定性的计算机辅助证明,非线性,20,5,1241(2007)·Zbl 1115.70008号 [16] Kapela,T.等人。;Zgliczyñski,P.,《n体问题的简单舞蹈设计的存在——计算机辅助证明》,非线性,16,6,1899(2003)·Zbl 1060.70023号 [17] 科库布,H。;Wilczak博士。;Zgliczyñski,P.,《迈克尔逊系统茧分叉的严格验证》,非线性,20,9,2147-2174(2007)·Zbl 1126.37035号 [18] Krawczyk,R.,《纽顿算法》(Newton-algorithmen zur bestimung von nullstellen mit fehlerschanken),计算机,187-201(1969)·Zbl 0187.10001号 [19] Kuramoto,Y。;Tsuzuki,T.,远离热平衡的耗散介质中浓度波的持续传播,Prog。西奥。物理。,55, 2, 356-369 (1976) [20] Lohner,R.J.,普通初值和边值问题解的保证封闭计算,计算常微分方程(伦敦,1989)。计算常微分方程(伦敦,1989),数学研究所及其应用会议系列。新丛书,第39卷,425-435(1992),牛津大学出版社:牛津大学出版社纽约·Zbl 0767.65069号 [21] Lorenz,E.,《确定性非周期流》,J.Atmos。科学。,20, 130-141 (1963) ·Zbl 1417.37129号 [22] Makino,K。;Berz,M.,Cosy无穷大版本9。物理研究中的核仪器和方法a节:加速器、光谱仪、探测器和相关设备,第八届国际计算加速器物理会议论文集ICAP 2004,第558卷,346-350(2006) [23] Makino,K。;Berz,M.,使用泰勒模型对流和ODE进行严格集成,《2009年符号数字计算会议论文集》。SNC’09,79-84(2009),美国纽约州纽约市ACM·Zbl 1356.65168号 [24] Mischaikow,K。;Mrozek,M.,《洛伦兹方程中的混沌:计算机辅助证明》,布尔。阿默尔。数学。《社会学杂志》,32,66-72(1995)·Zbl 0820.58042号 [25] Moore,R.E.,《区间分析》(1966年),Prentice-Hall公司,新泽西州恩格尔伍德克利夫斯·Zbl 0176.13301号 [26] Mrozek,M。;Zgliczynski,P.,《集算术与动力学中的封闭问题》,Ann.Polon。数学。,74, 237-259 (2000) ·Zbl 0967.65113号 [27] Nedialkov,N。;杰克逊,K。;Corliss,G.,常微分方程初值问题的验证解,应用。数学。计算。,105, 1, 21-68 (1999) ·Zbl 0934.65073号 [28] Nedialkov,N.S.,VNODE-LP:常微分方程初值问题的验证解算器,技术报告CAS-06-06-NN(2006) [29] Nedialkov,N.S。;Jackson,K.R.,计算常微分方程初值问题解的严格界的区间Hermite-Obreschkoff方法,Dev.Reliab。计算。,5, 289-310 (1998) ·Zbl 1130.65312号 [30] 内迪亚尔科夫,N.S。;Jackson,K.R。;Pryce,J.D.,一种有效的高阶区间方法,用于验证ODE IVP解的存在性和唯一性,Reliab。计算。,7,6449-465(2001年)·Zbl 1003.65077号 [31] Neumaier,A.,方程组的区间方法,《数学及其应用百科全书》,第37卷(1990年),剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 2009年6月7日 [32] Obreschkoff,N.,Neue quadraurformeln,Abh.Preuss。阿卡德。威斯。数学-美国国家科学院,1940,4,20(1940)·Zbl 0024.02602号 [33] Pilarczyk,P.,ODE中周期轨迹存在性的拓扑-数值方法,离散Contin。动态。系统。(补充),701-708(2003)·Zbl 1070.34069号 [34] Rall,L.B。;Corliss,G.F.,《自动微分介绍》,《计算微分》,1-18(1996),美国宾夕法尼亚州费城SIAM·Zbl 0940.65019号 [35] A.劳赫。;布瑞尔,M。;Günther,C.,用valencia-IVP求解微分代数方程的一种新的区间算法,国际期刊应用。数学。计算。科学。,19, 3, 381-397 (2009) ·Zbl 1300.93075号 [36] Rössler,O.E.,《连续混沌方程》,《物理学》。莱特。A、 57、5、397-398(1976)·Zbl 1371.37062号 [37] Sivashinsky,G.,层流火焰中流体动力不稳定性的非线性分析——i.基本方程的推导,《宇航学报》,4,11,1177-1206(1977)·Zbl 0427.76047号 [38] 斯特拉森,V.,高斯消去不是最优的,数值。数学。,13, 4, 354-356 (1969) ·兹比尔0185.40101 [39] Szczelina,R。;Zgliczynski,P.,平面奇异ODE中的同宿轨道-计算机辅助证明,SIAM J.App。动态。系统。,12, 3, 1541-1565 (2013) ·Zbl 1284.34070号 [40] Tucker,W.,一个严格的常微分方程求解器,发现了smale的第14个问题。计算。数学。,2, 1, 53-117 (2002) ·Zbl 1047.37012号 [41] Wilczak,D.,库兹涅佐夫系统中poincaré映射的smale-williams型均匀双曲吸引子,SIAM J.App。动态。系统。,9, 4, 1263-1283 (2010) ·Zbl 1213.37046号 [42] Wilczak,D。;塞拉诺,S。;Barrio,R.,《4d Rössler系统中超混沌和混沌之间的共存和动力学联系:计算机辅助证明》,SIAM J.Appl。动态。系统。,15, 1, 356-390 (2016) ·Zbl 1359.37144号 [43] Wilczak,D。;Zgliczynski,P.,Hénon映射和受迫阻尼摆同宿切线存在性的计算机辅助证明,SIAM J.App。动态。系统。,1632-1663年8月4日(2009年)·Zbl 1187.37115号 [44] Wilczak,D。;Zgliczyński,P.,《Rössler系统中的周期加倍——计算机辅助证明》,Found。计算。数学。,9, 5, 611-649 (2009) ·Zbl 1177.37083号 [45] Wilczak,D。;Zgliczyński,P.,\(C^r\)-lohner算法,Schedae Informaticae,20,9-46(2011) [46] Zgliczynski,P.,Rössler方程和Hénon映射中混沌的计算机辅助证明,非线性,10,1,243-252(1997)·Zbl 0907.58048号 [47] Zgliczynski,P.,(C^1)-lohner算法,Found。计算。数学。,2, 4, 429-465 (2002) ·Zbl 1049.65038号 [48] Zgliczynski,P.,耗散偏微分方程的严格数值II。Kuramoto-Sivashinsky PDE的周期轨道:计算机辅助证明。计算。数学。,4, 2, 157-185 (2004) ·兹比尔1066.65105 [49] 兹格利钦斯基,P。;Mischaikow,K.,偏微分方程的严格数值:Kuramoto-Sivashinsky方程,发现。计算。数学。,1, 3, 255-288 (2001) ·Zbl 0984.65101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。