×

一类新的多步迭代格式的计算效率和动力学分析。 (英语) Zbl 1460.65052号

摘要:本文提出了一种新的求解非线性方程组的多步迭代格式。由于计算Fréchet导数求值及其反演的成本很高,为了达到较高的计算效率,我们尝试使用所提出的多步迭代格式计算Frèchet微分及其逆的每周期少。基本迭代格式的收敛阶为4;因此,重复第二步可以获得更高的收敛阶。事实上,每次向基本迭代方案添加一个新的步骤都会将收敛阶增加两个单位。多步迭代格式具有收敛阶(2m),其中(m)是多步迭代方案的步长。同时,将迭代格式的计算效率与其他可用方法进行了比较。给出的数值结果证实了理论结果。建立并求解了一些与常微分方程、偏微分方程和分数阶微分方程的数值逼近有关的非线性方程组。

MSC公司:

65H10型 方程组解的数值计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Kelley,CT,用牛顿法求解非线性方程(2003),费城:SIAM,费城·Zbl 1031.65069号 ·数字对象标识代码:10.1137/1.9780898718898
[2] Dehghan,M。;Hajarian,M.,弱非线性方程组的异步多分裂GAOR方法和异步多分裂SSOR方法,Mediter。数学杂志。,7, 209-223 (2010) ·Zbl 1197.65049号 ·doi:10.1007/s00009-010-0047-y
[3] Dehghan,M.,Shirilord,A.:非线性方程组数值解的三步迭代方法。工程计算。(2020). doi:10:1007/s00366.020.01072.1·兹比尔1445.65007
[4] Dehghan,M。;Hajarian,M.,解非线性方程的无导数二次和三次收敛迭代公式,计算。申请。数学。,29, 19-30 (2010) ·Zbl 1189.65091号 ·doi:10.1590/S1807-0302210000100002
[5] Dehghan,M。;Hajarian,M.,求解具有四阶收敛性的非线性方程的新迭代方法,《国际计算杂志》。数学。,87, 834-839 (2010) ·Zbl 1193.65056号 ·网址:10.1080/00207160802217201
[6] Aslam Noor,M.,解非线性方程的无二阶导数四阶迭代法,应用。数学。科学。,6, 4617-4625 (2012) ·Zbl 1262.65058号
[7] 拉菲乌拉,M。;Jabee,D.,求解非线性方程的新的八阶和十六阶迭代方法,Int.J.Appl。计算。数学。,3, 2467-2476 (2017) ·Zbl 1397.65073号 ·doi:10.1007/s40819-016-0245-9
[8] Madhu,K。;Jayaraman,J.,解非线性方程组的一些高阶类牛顿方法及其应用,国际期刊应用。计算。数学。,3, 2213-2230 (2017) ·Zbl 1397.65075号 ·doi:10.1007/s40819-016-0234-z
[9] Baccouch,M.,《求解具有简单根和重根的非线性代数方程的高阶数值方法家族》,Int.J.Appl。计算。数学。,1119-1133年3月(2017年)·doi:10.1007/s40819-017-0405-6
[10] Baccouch,M.,《解决寻根问题的一系列高阶无导数迭代方法》,国际期刊应用。计算。数学。(2019) ·Zbl 1416.65135号 ·doi:10.1007/s40819-019-0641-z
[11] Amrein,M。;Hilber,N.,《基于投影的自适应牛顿型方案》,Int.J.Appl。计算。数学。(2020) ·Zbl 1464.65048号 ·doi:10.1007/s40819-020-00868-5
[12] Argyros,IK;Shakhno,S。;Yarmola,H.,带不可微项方程的两步求解器,国际期刊应用。计算。数学。(2019) ·Zbl 1418.65072号 ·doi:10.1007/s40819-019-0680-5
[13] 特劳布,JF,方程解的迭代方法(1964),恩格伍德悬崖:普伦蒂斯·霍尔,恩格尔伍德悬崖·Zbl 0121.11204号
[14] Cordero,A。;Hueso,JL公司;马丁内斯,E。;托雷格罗萨(Torregrosa),JR,修改后的纽顿-贾拉特斯组合,数字。阿尔戈。,55, 87-99 (2010) ·Zbl 1251.65074号 ·doi:10.1007/s11075-009-9359-z
[15] Soleymani,F。;Lotfi,T。;Bakhtiari,P.,非线性系统的一类多步骤迭代方法,Optim。莱特。,8, 1001-1015 (2014) ·Zbl 1286.93068号 ·文件编号:10.1007/s11590-013-0617-6
[16] Esmaeili,H。;Ahmadi,M.,求解非线性方程组的有效三步方法,应用。数学。计算。,266, 1093-1101 (2015) ·Zbl 1410.65184号
[17] JM奥尔特加;Rheinboldt,WC,多变量非线性方程的迭代解(1970),纽约:学术出版社,纽约·Zbl 0241.65046号
[18] 丹麦巴巴吉;Dauhoo,MZ,Frontini-Sormani族多点三阶方法的收敛性和谱分析,求积规则,数值。阿尔戈。,53, 467-484 (2010) ·兹比尔1191.65047 ·doi:10.1007/s11075-009-9314-z
[19] Montazeri,H.,Soleymani,F.,Shateyi,S.,Motsa,S.S.:关于计算非线性方程组数值解的新方法。J.应用。数学。2012, 15 (2012). doi:10.115/2012/751975·Zbl 1268.65075号
[20] 乌拉,MZ;Serra-Capizano,S。;艾哈迈德·F。;Al-Aadous,ES,计算非线性方程组数值解的高阶多步迭代方法:应用于非线性偏微分方程和常微分方程,应用。数学。计算。,269, 972-987 (2015) ·Zbl 1410.65201号
[21] 卡西马,S。;阿里,Z。;艾哈迈德·F。;Serra-Capizano,S。;乌拉,MZ;Mahmood,A.,《非线性昂贵时求解非线性方程组》,计算。数学。申请。,71464-1478(2016)·Zbl 1443.65074号 ·doi:10.1016/j.camwa.2016.02.018
[22] Abbasbandy,S。;巴赫蒂亚里,P。;Cordero,A。;托雷格罗萨,JR;Lotfi,T.,求解任意偶数阶非线性方程组的新有效方法,应用。数学。计算。,286-288, 94-103 (2016) ·Zbl 1410.65180号
[23] Erfanifar,R。;Sayevand,K。;Esmaeili,H.,解非线性矩阵方程的新迭代方法,应用。数字。数学。,153, 503-518 (2020) ·Zbl 1436.15015号 ·doi:10.1016/j.apnum.2020.03.012
[24] Traub,JF,方程解的迭代方法(1982),纽约:切尔西出版公司,纽约·Zbl 0472.65040号
[25] Cordero,A。;Torregrosa,JR,使用五阶求积公式的牛顿法变体,应用。数学。计算。,190, 686-698 (2007) ·Zbl 1122.65350号
[26] Erfanifar,R。;赛义温,K。;Esmaeili,H.,《关于分数意义上的修正两步迭代法:在现实世界现象中的一些应用》,《国际计算杂志》。数学。(2019) ·Zbl 1480.65117号 ·doi:10.1080/00207160.2019.1683547
[27] Sauer,T.,《数值分析》(2012),伦敦:皮尔逊,伦敦·Zbl 1229.91347号
[28] Cordero,A。;冯·L。;Magrenan,A。;Torregrosa,JR,用于解决非线性问题及其动力学的新四阶族,J.Math。化学。,53, 3, 893-910 (2015) ·Zbl 1318.65028号 ·doi:10.1007/s10910-014-0464-4
[29] 密勒,KS;Ross,B.,《分数微积分和分数微分方程导论》(1993),纽约:威利出版社,纽约·Zbl 0789.26002号
[30] Dehghan,M。;阿巴斯扎德,M。;Mohebbi,A.,时间分数扩散波方程的无网格方法分析,Numer。阿尔戈。,73, 445-476 (2016) ·Zbl 1352.65298号 ·doi:10.1007/s11075-016-0103-1
[31] Dehghan,M。;阿巴斯扎德,M。;Mohebbib,A.,基于Galerkin弱形式的分数阶扩散波两种方法的分析:无网格插值无单元Galerkins(IEFG)和有限元方法,工程分析。绑定。元素。,64, 205-221 (2016) ·Zbl 1403.65068号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2015.11.011
[32] He,JH,分数导数非线性振动及其应用,国际会议。工程,98,288-291(1998)
[33] Mainardi,F.:分数微积分。在:连续介质力学中的分形和分数微积分。施普林格,维也纳,第291-348页(1997)·Zbl 0917.73004号
[34] Dehghan,M。;Safarpoor,M。;Abbaszadeh,M.,解多时分数阶扩散波方程的两种高阶数值算法,J.Compute。申请。数学。,290, 174-195 (2015) ·Zbl 1321.65129号 ·doi:10.1016/j.cam.2015.04.037
[35] 杨琼。;刘,F。;Turner,I.,具有Riesz空间分数导数的分数阶偏微分方程的数值方法,应用。数学。型号。,34, 200-218 (2010) ·兹比尔1185.65200 ·doi:10.1016/j.apm.2009.04.006
[36] Secchi,S.:中非线性分数阶Schrödinger方程的基态解。数学杂志。物理学。54(3), 031501 (2013) ·兹比尔1281.81034
[37] 李,M。;顾,XM;黄,C。;费,M。;张德,G.,强耦合非线性分数阶薛定谔方程的快速线性化保守有限元方法,J.Compute。物理。,358, 256-282 (2018) ·Zbl 1382.65320号 ·doi:10.1016/j.jcp.2017.12.044
[38] 李,M。;Zhao,YL,带波算子的非线性分数阶Schrödinger方程的快速节能有限元方法,应用。数学。计算。,338, 1, 758-773 (2018) ·Zbl 1427.65253号
[39] 李,M。;Huang,C.,非线性分数阶Ginzburg-Landau方程与分数阶Laplacian方程耦合的有效差分格式,Numer。方法部分差异。Equ.、。,351394-421(2019)·Zbl 1419.65024号 ·doi:10.1002/num.22305
[40] 李,M。;黄,C。;Wang,P.,非线性分数阶薛定谔方程的Galerkin有限元方法,数值。阿尔戈。,74, 1, 499-525 (2017) ·Zbl 1359.65208号 ·doi:10.1007/s11075-016-0160-5
[41] Robinson,RC,《动力系统导论,连续和离散》(2012),普罗维登斯:美国数学学会,普罗维登·Zbl 1277.37001号
[42] Cordero,A。;Soleymani,F。;Torregrosa,JR,非线性系统迭代方法的动力学分析或如何处理维数?,申请。数学。计算。,244, 398-412 (2014) ·Zbl 1336.65089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。