Метод Ричардсона-Калиткина в абстрактном изложении
- Авторы: Баддур А.1, Малых М.Д.1,2
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Объединённый институт ядерных исследований
- Выпуск: Том 29, № 3 (2021)
- Страницы: 271-284
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rudn.ru/miph/article/view/27531
- DOI: https://doi.org/10.22363/2658-4670-2021-29-3-271-284
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Дано абстрактное описание метода Ричардсона-Калиткина для получения апостериорных оценок близости точного и найденного приближённого решения начальных задач для обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ). Рассматривается задача , результатом решения которой является вещественное число . Для решения этой задачи используется численный метод, то есть заданы множество и отображение , значения которого имеется возможность вычислять конструктивно. При этом предполагается, что 0 является предельной точкой множества , можно разложить в сходящийся ряд по степеням . В этой весьма общей ситуации сформулирован метод Ричардсона–Калиткина получения оценок для и по двум значениям . Рассмотрен вопрос об использовании большего числа значений для получения такого рода оценок. Приведены примеры, иллюстрирующие теорию. Показано, что подход Ричардсона–Калиткина с успехом может быть применён к задачам, которые решаются не только методом конечных разностей.
Об авторах
Али Баддур
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: alibddour@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8950-1781
PhD student of Department of Applied Probability and Informatics
ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, 117198, РоссияМ. Д. Малых
Российский университет дружбы народов; Объединённый институт ядерных исследований
Email: malykh_md@pfur.ru
ORCID iD: 0000-0001-6541-6603
Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Assistant professor of Department of Applied Probability and Informatics of Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University); Researcher in Meshcheryakov Laboratory of Information Technologies, Joint Institute for Nuclear Research
ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, 117198, Россия; ул. Жолио-Кюри, д. 6, Дубна, Московская область, 141980, РоссияСписок литературы
- E. Hairer, G. Wanner, and S. P. Nørsett, Solving Ordinary Differential Equations, 3rd ed. New York: Springer, 2008, vol. 1.
- L. F. Richardson and J. A. Gaunt, “The deferred approach to the limit,” Phil. Trans. A, vol. 226, pp. 299-349, 1927. doi: 10.1098/rsta.1927.0008.
- N. N. Kalitkin, A. B. Al’shin, E. A. Al’shina, and B. V. Rogov, Calculations on quasi-uniform grids. Moscow: Fizmatlit, 2005, In Russian.
- N. N. Kalitkin, Numerical methods [Chislennyye metody]. Moscow: Nauka, 1979, In Russian.
- A. A. Belov, N. N. Kalitkin, and I. P. Poshivaylo, “Geometrically adaptive grids for stiff Cauchy problems,” Doklady Mathematics, vol. 93, no. 1, pp. 112-116, 2016. doi: 10.1134/S1064562416010129.
- A. A. Belov and N. N. Kalitkin, “Nonlinearity problem in the numerical solution of superstiff Cauchy problems,” Mathematical Models and Computer Simulations, vol. 8, no. 6, pp. 638-650, 2016. doi: 10.1134/S2070048216060065.
- A. A. Belov, N. N. Kalitkin, P. E. Bulatov, and E. K. Zholkovskii, “Explicit methods for integrating stiff Cauchy problems,” Doklady Mathematics, vol. 99, no. 2, pp. 230-234, 2019. doi: 10.1134/S1064562419020273.
- L. N. Trefethen and J. A. C. Weideman, “The exponentially convergent trapezoidal rule,” SIAM Review, vol. 56, pp. 385-458, 3 2014. doi: 10.1137/130932132.
- A. A. Belov and V. S. Khokhlachev, “Asymptotically accurate error estimates of exponential convergence for the trapezoid rule,” Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science, vol. 3, pp. 251- 259, 2021. doi: 10.22363/2658-4670-2021-29-3-251-259.
- A. Baddour, M. D. Malykh, A. A. Panin, and L. A. Sevastianov, “Numerical determination of the singularity order of a system of differential equations,” Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science, vol. 28, no. 5, pp. 17-34, 2020. doi: 10.22363/2658-46702020-28-1-17-34.
- The Sage Developers. “SageMath, the Sage Mathematics Software System (Version 7.4).” (2016), [Online]. Available: https://www.sagemath.org.
- O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, and J. Z. Zhu, The finite element method: its basis and fundamentals, 7th ed. Elsiver, 2013.
- F. Hecht, “New development in FreeFem++,” Journal of Numerical Mathematics, vol. 20, no. 3-4, pp. 251-265, 2012. doi: 10.1515/jnum2012-0013.
- A. A. Panin, “Estimates of the accuracy of approximate solutions and their application in the problems of mathematical theory of waveguides [Otsenki tochnosti priblizhonnykh resheniy i ikh primeneniye v zadachakh matematicheskoy teorii volnovodov],” in Russian, Ph.D. dissertation, MSU, Moscow, 2009.