Boari, Maurelio and Toth, Paolo:
Numerical determination of the transition matrix
Atti della Accademia Nazionale dei Lincei. Classe di Scienze Fisiche, Matematiche e Naturali. Rendiconti Serie 8 46 (1969), fasc. n.2, p. 177-186, (English)
pdf (606 Kb), djvu (894 Kb). | MR 0261789 | Zbl 0175.46202
Sunto
Vengono esaminati alcuni metodi per la soluzione numerica dell'equazione differenziale matriciale $$\frac{dX(t)}{dt} = P(t)X(t)$$ con condizioni iniziali note, associate al sistema di equazioni differenziali lineari con coefficienti variabili $$\frac{d\overline{X}(t)}{dt} = P(t)\overline{X}(t)+\overline{F}(t).$$ Si dimostra dapprima come i metodi di integrazione numerica passo passo normalmente usati, risultino in alcuni casi poco convenienti sia riguardo la precisione conseguibile sia rispetto al tempo di calcolo; in tali casi risulta particolarmente vantaggioso avere a disposizione per $X(t)$ una espressione analitica, ottenuta ad esempio mediante opportuno sviluppo in serie di potenze. Vengono quindi messi in evidenza gli aspetti computazionali di un algoritmo che, determinati mediante formule di tipo ricorrente i coefficienti dello sviluppo in serie di $X(t)$, consente la determinazione della matrice di transizione con una maggiore precisione e un minore tempo di calcolo. Si eseguono infine confronti numerici tra il metodo proposto e il metodo di integrazione di Runge-Kutta a 4 punti onde mettere in evidenza i vantaggi conseguibili.
Referenze Bibliografiche
[1]
R. BELLMAN,
Introduction to matrix analysis,
McGraw-Hill Book Company, Inc., New York
1960. |
MR 122820 |
Zbl 0124.01001[2]
L. COLLATZ,
The numerical treatment of differential equations,
Springer Verlag, Berlin
1960. |
MR 109436 |
Zbl 0086.32601[3]
F. R. GANTMACHER,
Applications of the theory of matrices.
Interscience Publishers Inc., New York
1959. |
MR 107648 |
Zbl 0085.01001[4]
L. A. ZADEH and
C. A. DESOER,
Linear System Theory,
McGraw-Hill Book Company Inc., New York
1963. |
MR 89871 |
Zbl 1145.93303