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數(shù)值計(jì)算:含時(shí)演化的步長(zhǎng)如何看

2023-08-02 23:32 作者:陽(yáng)既望  | 我要投稿

通常情況下,數(shù)值計(jì)算意味著將不能進(jìn)一步化簡(jiǎn)的公式,離散化按一定方法計(jì)算。對(duì)于含時(shí)演化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),在一定限度內(nèi),演化的時(shí)間步長(zhǎng)越短,計(jì)算的結(jié)果精度越高。但是時(shí)間步長(zhǎng)越短意味著演化步數(shù)越多,也就意味著誤差的積累越多。同時(shí)每步演化帶來(lái)的變化更小,當(dāng)變化的大小接近系統(tǒng)誤差的時(shí)候,或者說(shuō)每步演化過(guò)程中系統(tǒng)的變化沒(méi)有遠(yuǎn)大于系統(tǒng)誤差,那么計(jì)算將受到嚴(yán)重得干擾。


> 時(shí)間在現(xiàn)實(shí)世界是連續(xù)的嗎?

> > 時(shí)間不一定存在,哈哈哈。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng),時(shí)間顯然是不可量化的,當(dāng)考慮簡(jiǎn)單的物理過(guò)程時(shí),變化可能是一份份的,一步一步的,所以我們可以認(rèn)為時(shí)間也是量化的,但這時(shí)時(shí)間已經(jīng)失去了通俗的意義,或者說(shuō)演化一步更合適。


## 如何找到含時(shí)演化中適合的演化步長(zhǎng)?


1. 首先應(yīng)確保收斂,及步長(zhǎng)短到一定程度后,再變短一些,計(jì)算結(jié)果也不發(fā)生明顯變化,或者是在一個(gè)漸近的值附近“震蕩”。本著節(jié)約勤儉的精神,這時(shí)候那個(gè)能使計(jì)算結(jié)果在漸近值“震蕩”的最大步長(zhǎng)就是很好的選擇了。

2. 探底,再變小步長(zhǎng),看會(huì)不會(huì)使得計(jì)算結(jié)果脫離之前的漸近值。完事心里更靠譜些。

3. 一切以實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和盡可能到位的推導(dǎo)求解的結(jié)果為準(zhǔn),進(jìn)行對(duì)比,校正。這個(gè)是必要的。



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