پدیده کاهش مرتبه برای روش های خطی عمومی ) (GLMsبرای معادلات دیفرانسیلسخت بررسͬ شده است. به نظر می رسد، مشابه روش های استاندارد رانگ‐کوتا، مرتبه مؤثرهمͽرایی برای گروه بزرگی از روش های خطی عمومی اعمال شده در سیستم های دیفرانسیل سخت،برابر با مرتبه مرحله ای این روشها است. به ویژه، نشان داده شده است که خطای سراسری ∥]∥e[nاز GLMsبا مرتبه pو مرتبه مرحله ای qدر مسئله آزمون پروترو‐رابینسون − )y′(t) = λ(y(th ! 0 است وقتͬ کهO(hq) + O(hp) برابرy(t0) = φ(t0) ،t 2 [t0; T ] ،φ(t)) + φ′(t)و .hλ ! −1علاوه بر این، برای روش های خطی عمومی با خاصیت پایداری رانگ‐کوتا که)‐A(0پایدار هستند و برای آن هایی که تابع پایداری ) R(zروش های متناظر رانگ‐کوتا، )یعنͬروشهای RKمتناظری که دارای ویژگͬهای پایداری مطلق مشابه با GLMsهستند،( به صورت R(1) ̸= 1مͬباشد و خطای سراسری به صورت ) ∥e[n]∥ = O(hq+1) + O(hpاست وقتͬکه h ! 0و .hλ ! −1این نتایج توسط آزمایشات عددی تأیید شده اند.
Text of Note
The order reduction phenomenon for general linear methods (GLMs) forstiff differential equations is investigated. It turns out that, similarly as for standardRunge–Kutta methods, the effective order of convergence for a large class of GLMsapplied to stiff differential systems, is equal to the stage order of the method. Inparticular, it is demonstrated that the global error ∥e[n]∥ of GLMs of order p and stageorder q applied to the Prothero–Robinson test problem y′(t) = λ(y(t) − φ(t)) + φ′(t),t 2 [t0; T ], y(t0) = φ(t0), is O(hq) + O(hp) as h ! 0 and hλ ! −1. Moreover, forGLMs with Runge–Kutta stability which are A(0)-stable and for which the stabilityfunction R(z) of the underlying Runge–Kutta methods, (i.e., the corresponding RKmethods which have the same absolute stability properties as the GLMs), is such thatR(1) ̸= 1, the global error satisfes ∥e[n]∥ = O(hq+1)+O(hp) as h ! 0 and hλ ! −1.These results are confrmed by numerical experiments.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Order reduction phenomenon for general linear methods