寻找关于这种自适应龙格-库塔方法(GSL 的 rk2)的参考资料

计算科学 参考请求 龙格库塔
2021-11-29 17:15:09

背景

对于超出此问题范围的研究,我将GSL 的所有自适应龙格-库塔方法应用于特定问题。这包括 2 阶和 3 阶的 Runge-Kutta方法表示gsl_odeiv2_step_rk2这可以说是一个相当糟糕的方法,但这使得该方法对我的应用程序特别有趣,我现在正在写一篇关于它的论文。为此,我对有关此方法的进一步参考感兴趣,尤其是有关其名称和起源的信息。

方法

该方法主要是维基百科所称的库塔三阶法,使用中点法或修正欧拉法进行误差估计。屠夫的画面是:

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到目前为止我的研究

  • 在 GSL 的源代码中,这种方法称为Euler–Cauchy,但是我能找到的所有其他来源都将此名称应用于经典的 Euler 方法,因此我对此表示怀疑。
  • 源代码进一步引用了Abramowitz 和 Stegun的组件方法。组件方法确实可以在那里找到,但既没有名称也没有引用。
  • 我找不到其他龙格-库塔方法列表包含整个方法。二阶法通常称为中点法。我能找到的唯一提到三阶方法的来源是 Wikipedia,它称它为Kutta 的三阶方法,但没有列出我可以轻松访问的来源。
2个回答

John Butcher 的常微分方程的数值方法在第 95 页将您的三阶方法列为 (233f),尽管它没有给出任何归属。正如您所说,二阶方法当然是众所周知的。我知道没有建议将它们配对的参考资料,但对于这种特殊的三阶方法,它是一个相当明显的嵌入式误差估计器。

在 Hairer、Wanner 和 Norsett 的书中以及 Butcher关于 Runge-Kutta 方法历史的论文中都没有提到三阶方法

只是部分答案:

我设法查看了 Kutta 的Beitrag zur näherungweisen 积分总差分法,它确实提到并推导出了 3方法,除了将其与辛普森规则联系起来之外没有提供其他来源。因此,我认为将其称为库塔的三阶方法是合适的。