差分法とは? わかりやすく解説

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差分法

※「大車林」の内容は、発行日である2004年時点の情報となっております。

差分法

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/02/14 09:26 UTC 版)

数値解析における有限差分法(ゆうげんさぶんほう、: finite-difference methods; FDM)あるいは単に差分法は、微分方程式を解くために微分有限差分近似(差分商)で置き換えて得られる差分方程式で近似するという離散化手法を用いる数値解法である。18世紀にオイラーが考案したと言われる[1]

差分法(FDM)は有限要素法(FEM)や境界要素法(BEM)などと並んで偏微分方程式の代表的な数値解析手法の1つである[2][3]

精度と誤差

解の誤差とは、真の解析解と近似解との間の差として定義される。有限差分法における誤差の原因は丸め誤差および打ち切り誤差または離散化誤差である。

有限差分法は函数の定義域を格子に離散化することに基づく

問題に対する解の近似に有限差分法を用いるためには、まず初めに問題の領域を離散化しなければならない。これは普通は、その領域を一様な格子に分ければよい。これは有限差分法がしばしば「時間刻み」な仕方で微分に対する離散的な数値近似の集合を提供することを意味することに注意。




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