有限差分法とは? わかりやすく解説

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差分法

(有限差分法 から転送)

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。


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)

有限差分」の記事における「有限差分法」の解説

詳細は「有限差分法」を参照 有限差分重要な応用として、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数値解を得る目的での利用挙げられる。これは、微分方程式現れる微分を、それを近似する有限差分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、計算機科学工学熱工学流体力学などといった分野においてよく応用される

※この「有限差分法」の解説は、「有限差分」の解説の一部です。
「有限差分法」を含む「有限差分」の記事については、「有限差分」の概要を参照ください。

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