Integrovatelný algoritmus - Integrable algorithm
![]() | tento článek příliš spoléhá na Reference na primární zdroje.Duben 2020) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Integrovatelný algoritmuss jsou numerické algoritmy, které se opírají o základní myšlenky z matematické teorie integrovatelné systémy.[1]
Pozadí
Teorie integrovatelných systémů pokročila s propojením mezi numerická analýza. Například objev solitonů přišel z numerických experimentů do KdV rovnice podle Norman Zabusky a Martin David Kruskal.[2] Dnes byly nalezeny různé vztahy mezi numerickou analýzou a integrovatelnými systémy (Toda mříž a numerická lineární algebra,[3][4] diskrétní solitonové rovnice a sériové zrychlení[5][6]) a studie o aplikaci integrovatelných systémů na numerické výpočty rychle postupují.[7][8]
Integrovatelné rozdílové schémata
Obecně je těžké přesně spočítat řešení nelineárních diferenciálních rovnic kvůli jeho nelinearitě. Za účelem překonání této obtížnosti vytvořil R. Hirota diskrétní verze integrovatelných systémů s hlediskem „Zachovat matematické struktury integrovatelných systémů v diskrétních verzích“.[9][10][11][12][13]
Ve stejnou dobu, Mark J. Ablowitz a další vytvořili nejen diskrétní solitonové rovnice s diskrétními Lax pár ale také porovnal numerické výsledky mezi integrovatelnými rozdílovými schématy a běžnými metodami.[14][15][16][17][18] V důsledku svých experimentů zjistili, že přesnost lze v některých případech zlepšit integrovatelnými diferenčními schématy.[19][20][21][22]
Reference
- ^ Nakamura, Y. (2004). Nový přístup k numerickým algoritmům z hlediska integrovatelných systémů. Mezinárodní konference o výzkumu informatiky pro rozvoj infrastruktury znalostní společnosti. IEEE. str. 194–205. doi:10.1109 / icks.2004.1313425. ISBN 0-7695-2150-9.
- ^ Zabusky, N.J .; Kruskal, M. D. (09.08.1965). „Interakce„ solitonů “v plazmě bez kolize a opakování počátečních stavů“. Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 15 (6): 240–243. Bibcode:1965PhRvL..15..240Z. doi:10.1103 / physrevlett.15.240. ISSN 0031-9007.
- ^ Sogo, Kiyoshi (1993-04-15). „Toda Molecule Equation and Quotient-Difference Method“. Journal of the Physical Society of Japan. Fyzická společnost Japonska. 62 (4): 1081–1084. Bibcode:1993JPSJ ... 62.1081S. doi:10.1143 / jpsj.62.1081. ISSN 0031-9015.
- ^ Iwasaki, Masashi; Nakamura, Yoshimasa (2006). "Přesný výpočet singulárních hodnot z hlediska posunutých integrovatelných schémat". Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. Springer Science and Business Media LLC. 23 (3): 239–259. doi:10.1007 / bf03167593. ISSN 0916-7005. S2CID 121824363.
- ^ Papageorgiou, V .; Grammaticos, B .; Ramani, A. (1993). Msgstr "Integrovatelné mřížky a algoritmy zrychlení konvergence". Fyzikální písmena A. Elsevier BV. 179 (2): 111–115. Bibcode:1993PhLA..179..111P. doi:10.1016 / 0375-9601 (93) 90658-m. ISSN 0375-9601.
- ^ Chang, Xiang-Ke; Hej já; Hu, Xing-Biao; Li, Shi-Hao (01.07.2017). „Nový integrovatelný algoritmus zrychlení konvergence pro výpočet sekvenční transformace Brezinski – Durbin – Redivo-Zaglia pomocí pfaffianů.“ Numerické algoritmy. Springer Science and Business Media LLC. 78 (1): 87–106. doi:10.1007 / s11075-017-0368-z. ISSN 1017-1398. S2CID 4974630.
- ^ Nakamura, Yoshimasa (2001). „Algoritmy spojené s aritmetickými, geometrickými a harmonickými prostředky a integrovatelnými systémy“. Journal of Computational and Applied Mathematics. Elsevier BV. 131 (1–2): 161–174. Bibcode:2001JCoAM.131..161N. doi:10.1016 / s0377-0427 (00) 00316-2. ISSN 0377-0427.
- ^ Chu, Moody T. (2008-04-25). "Algoritmy lineární algebry jako dynamické systémy". Acta Numerica. Cambridge University Press (CUP). 17: 1–86. doi:10.1017 / s0962492906340019. ISSN 0962-4929.
- ^ Hirota, Ryogo (1977-10-15). „Nelineární parciální diferenciální rovnice. I. Analogový rozdíl Korteweg-de Vriesovy rovnice“. Journal of the Physical Society of Japan. Fyzická společnost Japonska. 43 (4): 1424–1433. Bibcode:1977JPSJ ... 43.1424H. doi:10.1143 / jpsj.43.1424. ISSN 0031-9015.
- ^ Hirota, Ryogo (1977-12-15). „Nelineární parciální diferenciální rovnice. II. Toda v diskrétním čase“. Journal of the Physical Society of Japan. Fyzická společnost Japonska. 43 (6): 2074–2078. Bibcode:1977JPSJ ... 43.2074H. doi:10.1143 / jpsj.43.2074. ISSN 0031-9015.
- ^ Hirota, Ryogo (1977-12-15). „Nelineární parciální diferenciální rovnice III; diskrétní sine-Gordonova rovnice“. Journal of the Physical Society of Japan. Fyzická společnost Japonska. 43 (6): 2079–2086. Bibcode:1977JPSJ ... 43.2079H. doi:10.1143 / jpsj.43.2079. ISSN 0031-9015.
- ^ Hirota, Ryogo (1978-07-15). „Nelineární parciální diferenciální rovnice. IV. Bäcklundova transformace pro diskrétní Toda rovnici“. Journal of the Physical Society of Japan. Fyzická společnost Japonska. 45 (1): 321–332. Bibcode:1978JPSJ ... 45..321H. doi:10.1143 / jpsj.45.321. ISSN 0031-9015.
- ^ Hirota, Ryogo (1979-01-15). "Nelineární parciální diferenciální rovnice. V. Nelineární rovnice redukovatelné na lineární rovnice". Journal of the Physical Society of Japan. Fyzická společnost Japonska. 46 (1): 312–319. Bibcode:1979JPSJ ... 46..312H. doi:10.1143 / jpsj.46.312. ISSN 0031-9015.
- ^ Ablowitz, M. J .; Ladik, J. F. (1975). "Nelineární diferenciální rovnice". Journal of Mathematical Physics. Publikování AIP. 16 (3): 598–603. Bibcode:1975JMP .... 16..598A. doi:10.1063/1.522558. ISSN 0022-2488.
- ^ Ablowitz, M. J .; Ladik, J. F. (1976). "Nelineární diferenciální diferenciální rovnice a Fourierova analýza". Journal of Mathematical Physics. Publikování AIP. 17 (6): 1011–1018. Bibcode:1976JMP .... 17.1011A. doi:10.1063/1.523009. ISSN 0022-2488.
- ^ Ablowitz, M. J .; Ladik, J. F. (1976). "Nelineární rozdílové schéma a inverzní rozptyl". Studium aplikované matematiky. Wiley. 55 (3): 213–229. doi:10,1002 / sapm1976553213. ISSN 0022-2526.
- ^ Ablowitz, M. J .; Ladik, J. F. (1977). "O řešení třídy nelineárních parciálních diferenciálních rovnic". Studium aplikované matematiky. Wiley. 57 (1): 1–12. doi:10,1002 / sapm19775711. ISSN 0022-2526.
- ^ Ablowitz, Mark J .; Segur, Harvey (1981). Soliton a inverzní rozptyl transformace. Philadelphie: Společnost pro průmyslovou a aplikovanou matematiku. doi:10.1137/1.9781611970883. ISBN 978-0-89871-174-5.
- ^ Taha, Thiab R; Ablowitz, Mark J (1984). „Analytické a numerické aspekty určitých nelineárních evolučních rovnic. I. Analytické“. Journal of Computational Physics. Elsevier BV. 55 (2): 192–202. Bibcode:1984JCoPh..55..192T. doi:10.1016/0021-9991(84)90002-0. ISSN 0021-9991.
- ^ Taha, Thiab R; Ablowitz, Mark I (1984). „Analytické a numerické aspekty určitých nelineárních evolučních rovnic. II. Numerické, nelineární Schrödingerovy rovnice“. Journal of Computational Physics. Elsevier BV. 55 (2): 203–230. Bibcode:1984JCoPh..55..203T. doi:10.1016/0021-9991(84)90003-2. ISSN 0021-9991.
- ^ Taha, Thiab R; Ablowitz, Mark I (1984). „Analytické a numerické aspekty určitých nelineárních evolučních rovnic. III. Numerické, Korteweg-de Vriesova rovnice“. Journal of Computational Physics. Elsevier BV. 55 (2): 231–253. Bibcode:1984JCoPh..55..231T. doi:10.1016/0021-9991(84)90004-4. ISSN 0021-9991.
- ^ Taha, Thiab R; Ablowitz, Mark J (1988). "Analytické a numerické aspekty určitých nelineárních evolučních rovnic IV. Numerické, upravené Korteweg-de Vriesovy rovnice". Journal of Computational Physics. Elsevier BV. 77 (2): 540–548. Bibcode:1988JCoPh..77..540T. doi:10.1016/0021-9991(88)90184-2. ISSN 0021-9991.