Вопросы с тегом «stability»

Исследование распространения ошибок в численном алгоритме.

77
Есть ли качественный решатель нелинейного программирования для Python?

У меня есть несколько сложных невыпуклых задач глобальной оптимизации. В настоящее время я использую MATLAB Optimization Toolbox (в частности, fmincon()с алгоритмом = 'sqp'), что довольно эффективно . Тем не менее, большая часть моего кода написана на Python, и я бы тоже хотел провести оптимизацию...

19
Как определить, сходится ли числовое решение ОДУ к континуальному решению?

Теорема эквивалентности Лакса утверждает, что согласованность и устойчивость численной схемы для линейной задачи с начальными значениями является необходимым и достаточным условием сходимости. Но для нелинейных задач численные методы могут очень вероятно сходиться к неправильным результатам,...

18
Катастрофическая отмена в логах

Я пытаюсь реализовать следующую функцию с плавающей запятой двойной точности с низкой относительной ошибкой: l o g s u m (x, y) = журнал( опыт( х ) + опыт( у) )LограммsUм(Икс,Y)знак равножурнал⁡(ехр⁡(Икс)+ехр⁡(Y))\mathrm{logsum}(x,y) = \log(\exp(x) + \exp(y)) Это широко используется в...

16
Когда следует использовать неявные методы в интеграции гиперболических PDE?

Численные методы решения PDE (или ODE) делятся на две большие категории: явные и неявные методы. Неявные методы допускают большие стабильные временные шаги, но требуют больше работы за шаг. Для гиперболических PDE распространенным мнением является то, что неявные методы обычно не окупаются, потому...

16
Евклидово расстояние в Октаве

Я хотел бы знать, есть ли быстрый способ вычисления евклидова расстояния двух векторов в октаве. Кажется, что для этого нет специальной функции, так что я должен просто использовать формулу с...

15
Загадочное замечание об области устойчивости метода Рунге-Кутты пятого порядка

Я наткнулся на удивительное замечание в газете PJ van der Houwen, Развитие методов Рунге-Кутты для уравнений с частными производными, Appl. Num. Математика 20: 261, 1996 В строках 8ff на странице 264 ван дер Хоувен пишет: «Для полиномов Тейлора это означает, что мнимый интервал устойчивости пуст...

15
Полезность элементов с зависимостью от сетки

После некоторой математики, связанной со стабильностью элементов в трехмерной задаче Стокса, я был немного шокирован, когда понял, что не является устойчивым для произвольной тетраэдрической сетки. Точнее, если у вас есть элемент, в котором все узлы и три из четырех граней лежат на границе области...

13
Альтернативы анализу устойчивости по Нейману для конечно-разностных методов

Я работаю над решением связанных одномерных уравнений пороупругости (модель Био), заданных как: −(λ+2μ)∂2u∂x2+∂p∂x=0−(λ+2μ)∂2u∂x2+∂p∂x=0-(\lambda+ 2\mu) \frac{\partial^2 u}{\partial x^2} + \frac{\partial p}{\partial x} = 0...

13
Может ли приближенный якобиан с конечными разностями вызвать нестабильность в методе Ньютона?

Я реализовал решатель обратной Эйлера в Python 3 (используя Numpy). Для собственного удобства и в качестве упражнения я также написал небольшую функцию, которая вычисляет аппроксимацию градиента с конечной разностью, чтобы мне не всегда приходилось определять якобиан аналитически (если это вообще...

12
Какие пространственные дискретизации работают для несжимаемого потока с анизотропными граничными сетками?

Потоки с высоким числом Рейнольдса создают очень тонкие пограничные слои. Если в симуляции большого вихря используется разрешение стены, соотношение сторон может быть порядка 10610610^6 . Многие методы становятся нестабильными в этом режиме, потому что константа inf-sup ухудшается как квадратный...

12
Эвристическая проверка числовой устойчивости

Предположим, у меня есть вещественная функция некоторых переменных x i, которую я хочу оценить численно. В общем случае формула для f может содержать произведения, рациональные числа, трансцендентные функции и т. Д. И будет достаточно долго исследовать ее числовую устойчивость аналитически. Или, по...

10
Где найти хороший справочник по свойствам устойчивости нескольких методов решения параболических уравнений в частных производных?

Прямо сейчас у меня есть код, который использует алгоритм Кранка-Николсона, но я думаю, что я хотел бы перейти к алгоритму более высокого порядка для временного перехода. Я знаю, что алгоритм Кранка-Николсона стабилен в той области, в которой я хочу работать, но я обеспокоен тем, что некоторые...

10
Порядок операций, численные алгоритмы

Я прочитал это (1) Плохо обусловленные операции должны выполняться до хорошо подготовленных. Например, нужно вычислить как (xy) z, поскольку вычитание плохо обусловлено, а умножение - нет.xz−yzxz−yzxz-yz(x−y)z(x−y)z(x-y)z Однако анализ ошибок первого порядка обоих алгоритмов показывает, что они...

10
Сколько регуляризации добавить, чтобы сделать SVD стабильным?

Я использовал SVD от Intel MKL ( dgesvdчерез SciPy) и заметил, что результаты значительно отличаются, когда я меняю точность между float32и float64когда моя матрица плохо обусловлена ​​/ не имеет полного ранга. Есть ли руководство по минимальному количеству регуляризации, которое я должен добавить,...

9
Что анализ устойчивости фон Неймана говорит нам о нелинейных конечно-разностных уравнениях?

Я читаю статью [1], где они решают следующее нелинейное уравнение UT+UИкс+ тыUИкс-Uх х т= 0ut+ux+uux−uxxt=0\begin{equation} u_t + u_x + uu_x - u_{xxt} = 0 \end{equation} используя методы конечных разностей. Они также анализируют устойчивость схем с помощью анализа устойчивости фон Неймана. Однако,...