差分法
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微分方程式 |
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分類 |
解 |
計算物理学 |
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数値解析 · シミュレーション |
数値解析における有限差分法(ゆうげんさぶんほう、英: 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を有限差分近似(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。

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。
有限差分法
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2018/08/13 01:46 UTC 版)
詳細は「有限差分法」を参照 有限差分の重要な応用として、数値解析、特に数値微分方程式論において、常微分および偏微分方程式の数値解を得る目的での利用が挙げられる。これは、微分方程式に現れる微分を、それを近似する有限差分で置き換えるという考え方である。これを有限差分法と呼ぶ。 有限差分法は、計算機科学や工学の熱工学や流体力学などといった分野においてよく応用される。
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