Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование»
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов
Загрузить рукопись

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование», 2023, том 16, выпуск 4, страницы 71–83
DOI: https://doi.org/10.14529/mmp230405
(Mi vyuru702)
 

Программирование

Solution of the Cauchy problem for ordinary differential equations using the collocation and least squares method with the Pade approximation
[Решение задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений методом коллокации и наименьших квадратов с аппроксимацией Паде]

V. P. Shapeevab

a Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS, Novosibirsk, Russian Federation
b Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russian Federation
Список литературы:
Аннотация: Предложен и реализован новый способ решения задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения методом коллокации и наименьших квадратов повышенной точности. Он основан на выводе приближенного нелинейного уравнения многоточечной аппроксимацией рассматриваемой задачи. Приближенное решение задачи в виде аппроксимации Паде сводится к итерационному решению линейной задачи наименьших квадратов относительно коэффициентов искомой дробно-рациональной функции. В случае нелинейных дифференциальных уравнений применяется их предварительная линеаризация. Показано значительное превосходство по точности предложенного в работе способа решения задачи над точностью процедуры NDSolve системы Mathematica. На решении конкретного примера показано превосходство по точности предложенного способа над методом Рунге – Кутта четвертого порядка. Приведены примеры решения предложенным способом задачи Коши для линейных и нелинейных уравнений с точностью, близкой к величине ошибок округлений при операциях на компьютере с числами в формате double. Показано, что точность решения задачи существенно зависит от сложности поведения значений правой части уравнения на заданном отрезке. Приведен пример построения сплайна из кусков аппроксимантов Паде на частичных отрезках, на которые разбит заданный отрезок, в случае, когда требуется повысить точность решения.
Ключевые слова: задача Коши, обыкновенное дифференциальное уравнение, аппроксимация Паде, метод коллокации и наименьших квадратов, повышенная точность, система Mathematica.
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 23-21-00499
The research was supported by the Russian Science Foundation grant no. 23-21-00499.
Поступила в редакцию: 05.07.2023
Тип публикации: Статья
УДК: 519.632.4
MSC: 35J25
Язык публикации: английский
Образец цитирования: V. P. Shapeev, “Solution of the Cauchy problem for ordinary differential equations using the collocation and least squares method with the Pade approximation”, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 16:4 (2023), 71–83
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{Sha23}
\by V.~P.~Shapeev
\paper Solution of the Cauchy problem for ordinary differential equations using the collocation and least squares method with the Pade approximation
\jour Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование
\yr 2023
\vol 16
\issue 4
\pages 71--83
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vyuru702}
\crossref{https://doi.org/10.14529/mmp230405}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/vyuru702
  • https://www.mathnet.ru/rus/vyuru/v16/i4/p71
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:60
    PDF полного текста:25
    Список литературы:20
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024