อ่าน 2 นาที
วิธีการของเส้น
วิธีการของเส้น (MOL, NMOL, NUMOL ) เป็นเทคนิคสำหรับการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย (PDE) ซึ่งทุกมิติยกเว้นมิติเดียวจะถูกทำให้เป็นแบบไม่ต่อเนื่อง โดยการลด PDE...
วิธีการของเส้น

วิธีการของเส้น (MOL, NMOL, NUMOL [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ) เป็นเทคนิคสำหรับการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย (PDE) ซึ่งทุกมิติยกเว้นมิติเดียวจะถูกทำให้เป็นแบบไม่ต่อเนื่อง โดยการลด PDE ให้เหลือมิติเดียวแบบต่อเนื่อง วิธีการของเส้นช่วยให้สามารถคำนวณคำตอบได้โดยใช้วิธีการและซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นสำหรับการอินทิเกรตเชิงตัวเลขของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญ (ODE) และระบบสมการเชิงอนุพันธ์พีชคณิต (DAE) มีการพัฒนารูทีนการอินทิเกรตมากมายในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในภาษาโปรแกรมต่างๆ มากมาย และบางส่วนได้รับการเผยแพร่เป็นทรัพยากรโอเพนซอร์ส[ 4 ]
วิธีการของเส้นมักหมายถึงการสร้างหรือการวิเคราะห์วิธีการเชิงตัวเลขสำหรับสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยที่ดำเนินการโดยการแยกอนุพันธ์เชิงพื้นที่ออกเป็นส่วนย่อยก่อน และปล่อยให้ตัวแปรเวลาเป็นแบบต่อเนื่อง ซึ่งนำไปสู่ระบบสมการเชิงอนุพันธ์สามัญที่สามารถใช้วิธีการเชิงตัวเลขสำหรับสมการสามัญค่าเริ่มต้นได้ วิธีการของเส้นในบริบทนี้มีมาอย่างน้อยตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1960 [ 5 ]มีเอกสารจำนวนมากที่กล่าวถึงความแม่นยำและความเสถียรของวิธีการของเส้นสำหรับสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยประเภทต่างๆ ปรากฏขึ้นตั้งแต่นั้นมา[ 6 ] [ 7 ]
การประยุกต์ใช้กับสมการเชิงวงรี
MOL ต้องการให้ปัญหา PDE เป็นปัญหาค่าเริ่มต้น ( Cauchy ) ที่กำหนดไว้อย่างดีในอย่างน้อยหนึ่งมิติ เนื่องจากตัวรวม ODE และ DAE เป็น ตัวแก้ ปัญหาค่าเริ่มต้น (IVP) ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้โดยตรงกับสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยแบบวงรี บริสุทธิ์ เช่นสมการของลาปลาสได้อย่างไรก็ตาม MOL ได้ถูกนำมาใช้เพื่อแก้สมการของลาปลาสโดยใช้วิธีการของการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวเท็จ [ 1 ] [ 8 ] ในวิธีนี้ อนุพันธ์เทียบกับเวลาของตัวแปรตามจะถูกเพิ่มเข้าไปในสมการของลาปลาส จากนั้นจะใช้ความแตกต่างจำกัดเพื่อประมาณอนุพันธ์เชิงพื้นที่ และระบบสมการที่ได้จะถูกแก้โดย MOL นอกจากนี้ยังสามารถแก้ปัญหาแบบวงรีได้โดยวิธีเส้นกึ่งวิเคราะห์ [ 9 ] ในวิธีนี้ กระบวนการแยกส่วนจะส่งผลให้เกิดชุดของ ODE ที่ได้รับการแก้ไขโดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของเมทริกซ์เอกซ์โพเนนเชียลที่เกี่ยวข้อง
เมื่อเร็วๆ นี้ เพื่อเอาชนะปัญหาเสถียรภาพที่เกี่ยวข้องกับวิธีการชั่วคราวเท็จ จึงมีการเสนอแนวทางการรบกวน ซึ่งพบว่ามีความแข็งแกร่งกว่าวิธีการชั่วคราวเท็จมาตรฐานสำหรับ PDE วงรีหลากหลายประเภท[ 10 ]
ลิงก์ภายนอก
- วิธีแสดงเส้นแบบชั่วคราวที่ไม่ถูกต้อง - ตัวอย่างโค้ด
- วิธีการเชิงตัวเลขของเส้น
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิธีการของเส้น
วิธีการของเส้น (MOL, NMOL, NUMOL ) เป็นเทคนิคสำหรับการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย (PDE) ซึ่งทุกมิติยกเว้นมิติเดียวจะถูกทำให้เป็นแบบไม่ต่อเนื่อง โดยการลด PDE...
การประยุกต์ใช้กับสมการเชิงวงรี
MOL ต้องการให้ปัญหา PDE เป็นปัญหาค่าเริ่มต้น ( Cauchy ) ที่กำหนดไว้อย่างดีในอย่างน้อยหนึ่งมิติ เนื่องจากตัวรวม ODE และ DAE เป็น ตัวแก้ ปัญหาค่าเริ่มต้น (IVP) ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้โดยตรงกับ สมการเชิงอนุพันธ์ย่อยแบบวงรี บริสุทธิ์ เช่น สมการของลาปลาสได้...
ลิงก์ภายนอก
วิธีแสดงเส้นแบบชั่วคราวที่ไม่ถูกต้อง - ตัวอย่างโค้ด วิธีการเชิงตัวเลขของเส้น ในวิกิบุ๊ค เรื่องสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย มีหน้าหนึ่งที่กล่าวถึงหัวข้อ: วิธีเส้น (Method of Lines) บทความเกี่ยวกับ คณิตศาสตร์ประยุกต์ นี้ เป็น...