指数函数在数值 ODE 求解公式中的含义是什么?

计算科学 数字
2021-12-12 22:51:19

我正在尝试阅读有关数值 ODE 算法的论文,我似乎总是偶然发现大量的指数相乘。例如,在用于动力天文学中数值积分的辛分裂方法的新系列中,其中有一些。它是指普通的指数,还是就像写其他东西的一种方式(就像复数一样)?

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这是一种写向量场流的方式。换句话说,如果你有一个由下式给出的常微分方程 (ODE)x˙(t)=v(x(t))有初始值x(0)=x0,您可以正式将其解决方案写为x(t)=etvx0. 正式解决方案与实际解决方案一致时v是一个线性映射(想想这样的情况v(x)=Ax对于一些矩阵A)。

同样,如果我们有另一个 ODEy˙(t)=w(y(t))和一个初始值y(0)=y0,那么我们可以写etveswy0表示求解第二个初始值问题得到的曲线s,然后使用y(s;y0)作为第一个 ODE 的初始值x˙=v(x)并及时解决该初始值问题t. 重申一下,您也可以将指数的乘积视为您必须首先获得向量场的积分曲线w穿过y0, 跟随所述曲线直到达到y(s),然后遵循矢量场的积分曲线v开始于y(s)然后继续另一个t时间单位。我希望这有助于澄清一些事情。