ประโยชน์ที่ได้รับจากการใช้ Adams-Moulton บนอัลกอริทึม Adams-Bashforth มีอะไรบ้าง


14

ฉันกำลังแก้ไขระบบของสอง PDE คู่กันในมิติเชิงพื้นที่และในเวลาที่คำนวณ เนื่องจากการประเมินฟังก์ชั่นมีราคาแพงฉันต้องการใช้วิธีการหลายขั้นตอน (เริ่มต้นด้วยการใช้ Runge-Kutta 4-5)

วิธี Adams-Bashforth ที่ใช้การประเมินฟังก์ชั่นห้าครั้งก่อนหน้ามีข้อผิดพลาดระดับโลกของ (นี่คือกรณีที่s = 5ในบทความ Wikipedia ที่อ้างถึงด้านล่าง) และต้องการการประเมินฟังก์ชั่นเดียว (ต่อ PDE) ต่อขั้นตอนO(h5)s=5

ในขณะที่วิธี Adams-Moulton นั้นต้องการการประเมินสองฟังก์ชันต่อหนึ่งขั้นตอน: หนึ่งขั้นตอนในการทำนายและอีกวิธีหนึ่งสำหรับขั้นตอนการแก้ไข อีกครั้งถ้าห้าการประเมินผลการทำงานที่มีการใช้ข้อผิดพลาดระดับโลกคือ ) ( s = 4ในบทความ Wikipedia)O(h5)s=4

อะไรคือเหตุผลเบื้องหลังที่ใช้ Adams-Moulton เหนือ Adams-Bashforth มันมีข้อผิดพลาดในลำดับเดียวกันสำหรับสองเท่าของการประเมินฟังก์ชั่น โดยสัญชาตญาณมันทำให้รู้สึกว่าวิธีการพยากรณ์ - Corrector ควรจะดี แต่ใครบางคนสามารถอธิบายเรื่องนี้ในเชิงปริมาณ?

การอ้างอิง: http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_multistep_method#Adams.E2.80.93Bashforth_methods


คำถามนี้เป็นคำถามที่ไม่ถูกต้อง คุณอ้างถึง Adams-Moulton ซึ่งเป็นวิธีการแบบเต็มนัย แต่จากนั้นคุณพูดถึงเรื่องจริงโดยใช้วิธีทำนายแบบ Corrector พวกเขาจะไม่ได้เป็นสิ่งเดียวที่ทุกคน
David Ketcheson

@David วิธี Adams-Moulton ที่ฉันอ้างถึง (บางครั้งเรียกว่า Adams-Bashforth-Moulton) เป็นวิธีทำนายผลแบบ Corrector ขั้นตอนการทำนายเสร็จสิ้นด้วย Adams-Bashforth ผลลัพธ์ของการทำนายนั้นจะถูกใช้ในขั้นตอน Adams-Moulton เช่นเพื่อทำให้ชัดเจน ฉันสามารถให้รายละเอียดเพิ่มเติมแก่คุณหากไม่ชัดเจน
SimonSciComp

มันเป็นที่ชัดเจน. แต่ไม่ใช่สิ่งที่ Adams-Moulton ตั้งใจไว้ คุณต้องใช้ชื่อที่ถูกต้อง
David Ketcheson

คำตอบ:


12

วิธีการ Adams-Moulton มีเสถียรภาพมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อุปมาที่ใช้เมื่อฉันสอนความแตกต่างเหมือนกับการประมาณและการประมาณค่า การแก้ไขค่อนข้างปลอดภัยในเชิงตัวเลข การคาดการณ์สามารถระเบิดขึ้นได้หากคุณมีสัญลักษณ์กำกับหรือคุณลักษณะแปลก ๆ

ตัวอย่างเช่นการแก้ไขบทกวี

กับ y ( 0 ) = 1Y'(เสื้อ)=-Y(เสื้อ)Y(0)=1

การใช้วิธีการสั่งซื้อที่ 3 วิธี Adams-Bashforth นั้นจะไม่เสถียรมากขึ้นเนื่องจากการลดเวลาที่บันทึกจะลดลง โดยการเพิ่มขั้นตอนการแก้ไขคุณหลีกเลี่ยงความไม่แน่นอนนี้มาก เนื้อเรื่องของขอบเขตความมั่นคงสำหรับสองวิธีแสดงไว้ที่นี่:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

λชั่วโมงλλชั่วโมง


λชั่วโมง

@SimonSciComp ฉันได้เพิ่มคำอธิบายเพิ่มเติมใต้พล็อต แจ้งให้เราทราบหากมีสิ่งใดที่ไม่ชัดเจน
Godric Seer

λชั่วโมง(λชั่วโมง)<0

1
λ
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.