Реализация метода Адамса для решения обычных дифференциальных уравнений в системе компьютерной алгебры Sage
- Авторы: Малых М.Д.1,2, Чусовитина П.С.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Объединённый институт ядерных исследований
- Выпуск: Том 31, № 2 (2023)
- Страницы: 164-173
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rudn.ru/miph/article/view/35112
- DOI: https://doi.org/10.22363/2658-4670-2023-31-2-164-173
- EDN: https://elibrary.ru/XDVQBB
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Работа посвящена реализации и тестированию метода Адамса для решения обыкновенных дифференциальных уравнений в системе компьютерной алгебры Sage. Система компьютерной алгебры Sage обладает в какой-то степени тривиальными средствами для численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений, но при этом, стоит заметить, что данная среда удобна и практична для проведения в ней компьютерных экспериментов, связанных с символьно-численными вычислениями. В работе представлен пакет FDM, разработанный на базе РУДН, в котором собраны наработки последних лет, выполненных М. Д. Малых и его учениками, для численного интегрирования дифференциальных уравнений. В данном пакете уделено внимание визуализации результатов вычисления, в том числе построению разного рода вспомогательных диаграмм, например диаграмм Ричардсона, а также графиков зависимости, например значения функции или шага от момента времени. В статье рассмотрена реализация метода Адамса, проведено её тестирование на различных примерах входных данных, а также выполнено сравнение метода с системой Якоби. Найдены и точные, и приближённые значения, проведено их сравнение, получена оценка для ошибки.
Ключевые слова
Об авторах
М. Д. Малых
Российский университет дружбы народов; Объединённый институт ядерных исследований
Автор, ответственный за переписку.
Email: malykh-md@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0001-6541-6603
Scopus Author ID: 6602318510
ResearcherId: P-8123-2016
Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Assistant Professor of Department of Applied Probability and Informatics
ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, 117198, Россия; ул. Жолио-Кюри, д. 6, Дубна, Московская область, 141980, РоссияП. С. Чусовитина
Российский университет дружбы народов
Email: 1032192941@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0006-4191-2454
Student of Department of Applied Probability and Informatics
ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, 117198, РоссияСписок литературы
- H. Gould and J. Tobochnik, An introduction to computer simulation methods. Applications to physical systems. Addison-Wesley Publishing Company, 1988.
- A. Baddour and M. D. Malykh, “Richardson-Kalitkin method in abstract description,” Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science, vol. 29, no. 3, pp. 271-284, 2021. doi: 10.22363/2658-4670-2021-29-3-271-284.
- J. B. Scarborough, Numerical methods of mathematical analysis. Oxford book company, 1930.
- L. Gonzalez and M. D. Malykh, “On a new package for numerical solution of ordinary differential equations in Sage [O novom pakete dlya chislennogo resheniya obyknovennykh differentsial’nykh uravneniy v Sage],” in Proceedings of ITTMM’22, Moscow, Russia, in Russian, 2022, pp. 360-364.