bdim: Biblioteca Digitale Italiana di Matematica

Un progetto SIMAI e UMI

Referenza completa

Guglielmi, Nicola:
An analytic proof of numerical stability of Gaussian collocation for delay differential
Bollettino dell'Unione Matematica Italiana Serie 8 3-B (2000), fasc. n.1, p. 95-116, Unione Matematica Italiana (English)
pdf (414 Kb), djvu (268 Kb). | MR1755703 | Zbl 0948.65077

Sunto

In questo articolo si investigano le proprietà di stabilità asintotica dei metodi numerici per equazioni differenziali con ritardo, prendendo in esame l'equazione test: $$ U'(t)=aU(t)+bU(t-\tau) $$ dove $a$, $b \in \mathbb{R}$, $\tau > 0$ e $g(t)$ è una funzione a valori reali e continua. In particolare, viene analizzata la dipendenza dal ritardo della stabilità numerica dei metodi di collocazione Gaussiana. Nel recente lavoro [GH99], la stabilità di questi metodi è stata dimostrata facendo uso di un approccio geometrico, basato sul legame tra la proprietà di stabilità in esame e la geometria della order star della funzione razionale di A-stabilità dei metodi considerati (si veda [HW96] per una trattazione generale della teoria delle order stars). In questo lavoro, invece, viene fornita una dimostrazione puramente analitica, che poggia le proprie basi su alcuni risultati che legano le approssimanti di Padè della funzione esponenziale con certe serie ipergeometriche.
Referenze Bibliografiche
[Bar75] V. K. BARWELL, Special stability problems for functional differential equations, BIT, 15 (1975), 130-135. | MR 483577 | Zbl 0306.65044
[BC63] R. BELLMANN and K. L. COOKE, Differential difference equations, Academic Press, New York, 1963. | MR 147745 | Zbl 0105.06402
[Bel84] A. BELLEN, One-step collocation for delay differential equations, J. Comput. Appl. Math., 10 (1984), 275-283. | MR 755804 | Zbl 0538.65047
[DKS86] K. DEKKER, J. F. B. M. KRAAIJEVANGER and M. N. SPIJKER, The order of B-convergence of the Gaussian Runge-Kutta method, Computing, 36 (1986), 35-41. | MR 832928 | Zbl 0565.65040
[GH99] N. GUGLIELMI and E. HAIRER, Order stars and stability for delay differential equations, Numer. Math., 83(3) (1999), 371-383. | MR 1715581 | Zbl 0937.65079
[Gug97] N. GUGLIELMI, On the asymptotic stability properties of Runge-Kutta methods for delay differential equations, Numer. Math., 77(4) (1997), 467-485. | MR 1473392 | Zbl 0885.65092
[Hai82] E. HAIRER, Constructive characterization of A-stable approximations to exp z and its connection with algebraically stable Runge-Kutta methods, Numer. Math, 39 (1982), 247-258. | MR 669320 | Zbl 0493.65035
[Hen74] P. HENRICI, Applied and Computational Complex Analysis, vol. 1, Wiley, New York, 1974. | MR 372162 | Zbl 0313.30001
[HW96] E. HAIRER and G. WANNER, Solving Ordinary Differential Equations II. Stiff and Differential-Algebraic Problems, Springer Series in Computational Mathematics, 14, Springer-Verlag, Berlin, 2nd edition, 1996. | MR 1439506 | Zbl 0729.65051
[IN91] A. ISERLES and S. P. NØRSETT, Order Stars, Chapman & Hall, London, 1991. | Zbl 0743.65062
[Kua93] Y. KUANG, Delay Differential Equations with Application in Population Dynamics, Academic Press, Boston, 1993. | MR 1218880 | Zbl 0777.34002
[Sla66] L. J. SLATER, Generalized hypergeometric functions, Cambridge University Press, Cambridge, 1966. | MR 201688 | Zbl 0135.28101
[Zen85] M. ZENNARO, On the P-stability of one-step collocation for delay differential equations, ISNM, 74 (1985), 334-343. | MR 899103 | Zbl 0558.65054

La collezione può essere raggiunta anche a partire da EuDML, la biblioteca digitale matematica europea, e da mini-DML, il progetto mini-DML sviluppato e mantenuto dalla cellula Math-Doc di Grenoble.

Per suggerimenti o per segnalare eventuali errori, scrivete a

logo MBACCon il contributo del Ministero per i Beni e le Attività Culturali