کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6931399 867558 2015 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An integration factor method for stochastic and stiff reaction-diffusion systems
ترجمه فارسی عنوان
یک روش ضریب همبستگی برای سیستم های واکنش پذیری استوکس و سفت
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
اثرات تصادفی اغلب در سیستم های بیوشیمیایی شامل واکنش ها و انتشارات وجود دارد. هنگامی که واکنش ها سفت هستند، روش های عددی موجود برای معادلات انتشار واکنش تصادفی نیاز به مراحل زمان بسیار کمی برای هر طرح صریح یا حل کردن سیستم های غیر خطی بزرگ در هر گام زمانی برای طرح های ضمنی دارند. در اینجا ما یک کلاس از روشهای تقریبی ضرایب نیمه ضمنی ارائه می دهیم که دقیقا به واکنش واکنش واکنش و واکنش واکنش واکنش نشان می دهند برای سیستم معادلات واکنش پذیری تصادفی. تجزیه و تحلیل پایدار خطی ما مزایای چنین روش هایی را برای دامنه های کوچک و بزرگ نویز نشان می دهد. استفاده مستقیم از روش برای حل چند معادله واکنش تصادفی خطی و غیرخطی نشان دهنده دقت، کارایی و ویژگی های پایداری خوب است. این کلاس جدیدی از روش هایی که برای اجرای آسان است، کاربرد بیشتری در حل معادلات واکنش تصادفی منفجره از مدل های زیست شناسی و علوم فیزیکی دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Stochastic effects are often present in the biochemical systems involving reactions and diffusions. When the reactions are stiff, existing numerical methods for stochastic reaction diffusion equations require either very small time steps for any explicit schemes or solving large nonlinear systems at each time step for the implicit schemes. Here we present a class of semi-implicit integration factor methods that treat the diffusion term exactly and reaction implicitly for a system of stochastic reaction-diffusion equations. Our linear stability analysis shows the advantage of such methods for both small and large amplitudes of noise. Direct use of the method to solving several linear and nonlinear stochastic reaction-diffusion equations demonstrates good accuracy, efficiency, and stability properties. This new class of methods, which are easy to implement, will have broader applications in solving stochastic reaction-diffusion equations arising from models in biology and physical sciences.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 295, 15 August 2015, Pages 505-522
نویسندگان
, , ,