高精度数值微分

计算科学 matlab 有限差分 图书馆 拉普拉斯算子
2021-12-26 18:37:35

我有一个200×200表示函数在等间距网格上所取值的矩阵。我想对其进行衍生。

我对它的梯度感兴趣(即它在方向上的导数x及其在方向上的导数y) 及其拉普拉斯算子。

我在 Matlab 平台上工作,在那里我使用内置函数gradient并且del2工作得很好,但它们的准确性受到它们使用少量点的事实的限制。

阅读这个关于有限差分系数的维基百科页面,可以理解有有限差分方案可以更准确地执行数值微分。提高准确性所付出的代价当然是使用更复杂的公式,其中包括更多的点。

我想知道是否有一个库,其中有能够完成这项工作的函数 - 我重复一遍 - 是:计算 2D 矩阵的一阶和二阶导数(不明确地表示-已知函数)具有用户定义的精度。

如果有人可以向我推荐 Matlab 库,那就太好了,而且我猜 C/C++ 库也可以工作。

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