Nuevo algoritmo de control de tamaño de paso para solucionadores de EDO de composición semi-implícita
Autores: Fedoseev, Petr; Pesterev, Dmitriy; Karimov, Artur; Butusov, Denis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Nuevo algoritmo de control de tamaño de paso para solucionadores de EDO de composición semi-implícita
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Métodos de integración numérica
Control de tamaño de paso adaptativo
Solucionadores de composición
Estimador de error local
Esquemas de composición
Solucionadores de EDO
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La composición es un enfoque potente y simple para obtener métodos de integración numérica de alto orden de precisión, al tiempo que se preservan las propiedades geométricas de un integrador básico. El control de tamaño de paso adaptativo permite aumentar significativamente el rendimiento de los métodos de integración numérica. Sin embargo, existe una falta de algoritmos eficientes de control de tamaño de paso para solucionadores de composición debido a algunas dificultades conocidas en la construcción de un estimador de error local incrustado de bajo costo. En este documento, proponemos un novedoso estimador de error local basado en la diferencia entre el método CD semi-implícito y los métodos de punto medio semi-explicitos dentro de un esquema de composición común. Evaluamos el rendimiento de los esquemas de composición adaptativa con el estimador de error local propuesto, comparándolo con otros enfoques de vanguardia. Mostramos que los solucionadores de EDO de composición con el algoritmo de control de tamaño de paso propuesto poseen una eficiencia numérica más alta que los métodos conocidos, utilizando un conjunto completo de problemas de prueba no lineales.
Descripción
La composición es un enfoque potente y simple para obtener métodos de integración numérica de alto orden de precisión, al tiempo que se preservan las propiedades geométricas de un integrador básico. El control de tamaño de paso adaptativo permite aumentar significativamente el rendimiento de los métodos de integración numérica. Sin embargo, existe una falta de algoritmos eficientes de control de tamaño de paso para solucionadores de composición debido a algunas dificultades conocidas en la construcción de un estimador de error local incrustado de bajo costo. En este documento, proponemos un novedoso estimador de error local basado en la diferencia entre el método CD semi-implícito y los métodos de punto medio semi-explicitos dentro de un esquema de composición común. Evaluamos el rendimiento de los esquemas de composición adaptativa con el estimador de error local propuesto, comparándolo con otros enfoques de vanguardia. Mostramos que los solucionadores de EDO de composición con el algoritmo de control de tamaño de paso propuesto poseen una eficiencia numérica más alta que los métodos conocidos, utilizando un conjunto completo de problemas de prueba no lineales.