Kaps の問題を用いた硬い系に対する常微分方程式解法のベンチマーク

Kaps の問題を用いた硬い系に対する常微分方程式解法のベンチマーク#

Kaps の問題

\[\begin{split}\dot{y_1} & = -(\varepsilon^{-1} + 2) y_1 + \varepsilon^{-1} y_2^2 \\ \dot{y_2} &= y_1 - y_2 - y_2^2\end{split}\]

はパラメータ \(\varepsilon\) が小さいほど数値解を求めるのが困難になる硬い系になる. そこで,異なる \(\varepsilon\) の値における数値解法の性能の比較を行った.

結果#

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from num_anal_plots.show_plot_in_jupyter import show_plot_in_jupyter

show_plot_in_jupyter("ode-kaps-problem-work-error", version=2)

環境#

  • CPU: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz

  • コンパイラ:Clang 17.0.2

ソースコード#

numerical-collection-cpp リポジトリ [1] のコミット f4488124c9121787879ed70a0975523e4b545586 時点のものを使用した.