Análisis de estabilidad de fórmulas de diferenciación hacia atrás de bloque implícitamente diagonal único para ecuaciones diferenciales ordinarias rígidas
Autores: Jana Aksah, Saufianim; Ibrahim, Zarina Bibi; Mohd Zawawi, Iskandar Shah
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Análisis de estabilidad de fórmulas de diferenciación hacia atrás de bloque implícitamente diagonal único para ecuaciones diferenciales ordinarias rígidas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Implícito
Rígido
Ecuaciones diferenciales ordinarias
Estabilidad
Eficiencia
Resultados numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En esta investigación, se propone una fórmula de diferenciación hacia atrás de bloque implícita diagonalmente única (SDIBBDF) para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias (ODEs) rígidas. La fórmula redujo un método completamente implícito a una matriz triangular inferior con elementos diagonales iguales, lo que resultará en solo una evaluación del Jacobiano y una descomposición LU para cada paso de tiempo. Para que el método SDIBBDF tenga significado práctico en la resolución de problemas rígidos, su región de estabilidad debe cubrir al menos casi todo el semiplano negativo. Se debe considerar la restricción del tamaño del paso del método propuesto para garantizar la estabilidad del método al calcular resultados numéricos. La eficiencia del método SDIBBDF en la resolución de ODEs rígidas se justifica cuando logra superar a los métodos existentes tanto en precisión como en tiempo computacional.
Descripción
En esta investigación, se propone una fórmula de diferenciación hacia atrás de bloque implícita diagonalmente única (SDIBBDF) para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias (ODEs) rígidas. La fórmula redujo un método completamente implícito a una matriz triangular inferior con elementos diagonales iguales, lo que resultará en solo una evaluación del Jacobiano y una descomposición LU para cada paso de tiempo. Para que el método SDIBBDF tenga significado práctico en la resolución de problemas rígidos, su región de estabilidad debe cubrir al menos casi todo el semiplano negativo. Se debe considerar la restricción del tamaño del paso del método propuesto para garantizar la estabilidad del método al calcular resultados numéricos. La eficiencia del método SDIBBDF en la resolución de ODEs rígidas se justifica cuando logra superar a los métodos existentes tanto en precisión como en tiempo computacional.