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Runge-Kutta 方法


一種透過在區間中點使用試探步來抵消低階誤差項的數值積分常微分方程的方法。二階公式為

k_1=hf(x_n,y_n)
(1)
k_2=hf(x_n+1/2h,y_n+1/2k_1)
(2)
y_(n+1)=y_n+k_2+O(h^3)
(3)

(其中 O(x) 是一個 蘭道符號),有時被稱為 RK2,而四階公式為

k_1=hf(x_n,y_n)
(4)
k_2=hf(x_n+1/2h,y_n+1/2k_1)
(5)
k_3=hf(x_n+1/2h,y_n+1/2k_2)
(6)
k_4=hf(x_n+h,y_n+k_3)
(7)
y_(n+1)=y_n+1/6k_1+1/3k_2+1/3k_3+1/6k_4+O(h^5)
(8)

(Press et al. 1992),有時被稱為 RK4。這種方法相當簡單且穩健,並且是結合智慧自適應步長例程數值求解微分方程的良好通用候選方法。


參見

亞當斯方法, 吉爾方法, 米爾恩方法, 常微分方程, 羅森布羅克方法

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參考文獻

Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (編輯). 數學函式手冊,包含公式、圖表和數學表格,第 9 次印刷。 紐約:Dover, pp. 896-897, 1972.Arfken, G. 物理學家數學方法,第 3 版。 奧蘭多,佛羅里達州:Academic Press, pp. 492-493, 1985.Cartwright, J. H. E. 和 Piro, O. "Runge-Kutta 方法的動力學。" Int. J. Bifurcations Chaos 2, 427-449, 1992. http://lec.ugr.es/~julyan/numerics.html.Kutta, M. W. Z. für Math. u. Phys. 46, 435, 1901.Lambert, J. D. 和 Lambert, D. Ch. 5 in 常微分方程系統的數值方法:初值問題。 紐約:Wiley, 1991.Lindelöf, E. Acta Soc. Sc. Fenn. 2, 1938.Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; 和 Vetterling, W. T. "Runge-Kutta 方法" 和 "Runge-Kutta 的自適應步長控制。" §16.1 和 16.2 in FORTRAN 數值食譜:科學計算的藝術,第 2 版。 劍橋,英國:Cambridge University Press, pp. 704-716, 1992.Runge, C. Math. Ann. 46, 167, 1895.

在 上被引用

Runge-Kutta 方法

以此引用

Weisstein, Eric W. "Runge-Kutta 方法。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Runge-KuttaMethod.html

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