时间谱法

计算科学 pde 离散化 时间积分 谱法 搭配
2021-12-03 13:22:04

我正在阅读 PDE 的光谱方法在我阅读的所有描述中,虽然位置分量是通过傅里叶级数或其他方法近似的,但时间分量仍然是离散化的,并通过时间步长过程(有限差分等)求解。

是否有任何理由不通过封闭形式的解决方案来近似时间分量?

编辑:我发现了一篇论文,它甚至在时间维度上也使用了多项式近似,但我的问题仍然是为什么它通常没有完成。是不是因为混沌动力学意味着表示所需的项数会太大?

2个回答

原因是除了线性问题之外,如果您及时进行傅立叶(或其他)分解,您最终会遇到大量在时间上全局耦合的问题。换句话说,你必须在整个时间间隔内同时解决很多问题。这通常会破坏您的计算或内存预算。时间步长方案的美妙之处在于,如果同时时间步长,您只需要考虑一个(或非常小的数量),并且可以忘记关于最近的过去的一切。

对于具有时间光谱风味的东西,请从本文开始查看延迟校正方法我认为它们不是通常意义上的光谱,但是它们为您提供了一系列任意顺序的 Runge-Kutta 方法,因此如果您考虑通过增加顺序(通过添加更多节点)来“优化” ,则收敛可以是谱的。当然,你可以用外推方法做同样的事情,没有人称它们为“光谱”。