在数值方法中,例如有限差分方法,是否存在既不一致又不稳定的收敛方案?

计算科学 有限差分 数值分析 收敛 稳定
2021-12-23 08:10:06

在本学期我们课程的一本书中,给出的定理只有一个方向:如果方案既一致又稳定,则方案是收敛的。

但是,既然这不是一个双重蕴涵定理,那么是否存在一致但不稳定或稳定但不一致的收敛方案?

2个回答

您正在考虑的是Lax Equivalence Theorem这是双重含义(当且仅当)。您可以使用泛函分析方法进行一般性证明,尽管这可能比大多数课程采用的方法更深入和“离实际方法更远”,这可能就是为什么只证明了前向暗示的原因。

总的来说,我同意 Chris Rackauckas 之前的回答。然而,更准确地说,答案取决于稳定性和收敛性的定义。

在 Stetter“常微分方程的离散化方法分析”的第 1 章中,有收敛、一致但不稳定或稳定但不收敛的方案的简单示例。它们在某种意义上是退化的,因为对空间做出了错误的选择。