Segundo orden modificado no estándar explícito Euler y métodos explícitos de Runge-Kutta para ecuaciones diferenciales autónomas de -dimensiones
Autores: Alalhareth, Fawaz K.; Gupta, Madhu; Kojouharov, Hristo V.; Roy, Souvik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Segundo orden modificado no estándar explícito Euler y métodos explícitos de Runge-Kutta para ecuaciones diferenciales autónomas de -dimensiones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Métodos de diferencia finita
Métodos nsfd
Modelos de ecuaciones diferenciales
Precisión de segundo orden
Sistemas dinámicos autónomos
Simulaciones numéricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Los métodos de diferencias finitas no estándar (NSFD), pioneros por R. E. Mickens, ofrecen soluciones precisas y eficientes a varios modelos de ecuaciones diferenciales en ciencia e ingeniería. Los métodos NSFD evitan las inestabilidades numéricas para pasos de tiempo grandes, al mismo tiempo que preservan numéricamente propiedades importantes de las soluciones exactas. Sin embargo, la mayoría de los métodos NSFD son solo precisos de primer orden. Este artículo presenta dos nuevas clases de métodos NSFD modificados explícitos de segundo orden para resolver sistemas dinámicos autónomos -dimensionales. Estos métodos explícitos extienden trabajos anteriores al incorporar funciones de denominador novedosas para garantizar tanto estabilidad elemental como precisión de segundo orden. Este artículo también proporciona un análisis matemático detallado y valida los métodos a través de simulaciones numéricas en varios sistemas biológicos.
Descripción
Los métodos de diferencias finitas no estándar (NSFD), pioneros por R. E. Mickens, ofrecen soluciones precisas y eficientes a varios modelos de ecuaciones diferenciales en ciencia e ingeniería. Los métodos NSFD evitan las inestabilidades numéricas para pasos de tiempo grandes, al mismo tiempo que preservan numéricamente propiedades importantes de las soluciones exactas. Sin embargo, la mayoría de los métodos NSFD son solo precisos de primer orden. Este artículo presenta dos nuevas clases de métodos NSFD modificados explícitos de segundo orden para resolver sistemas dinámicos autónomos -dimensionales. Estos métodos explícitos extienden trabajos anteriores al incorporar funciones de denominador novedosas para garantizar tanto estabilidad elemental como precisión de segundo orden. Este artículo también proporciona un análisis matemático detallado y valida los métodos a través de simulaciones numéricas en varios sistemas biológicos.