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#

環境#

  • CPU: Intel(R) Core(TM) Ultra 5 125H

  • コンパイラ:Clang 21.1.8

ソースコード#

numerical-collection-cpp リポジトリ [1] のコミット 1ab776c2c47780ad0e2433dc4d70fe4d336abee1 時点のものを使用した.