Equations Archive
非線形方程式ベンチマーク問題集
Rosenbrock Function
非線形方程式のテストケースとして有名な「谷」を持つ関数。
Powell's Singular Function
ヤコビ行列が特異になる、ニュートン法の弱点を突く問題。
Broyden Tridiagonal Function
三対角構造を持つ、大規模・高次元スケーラビリティのテスト用。
Lorenz Attractor
気象モデルから発見されたカオス理論の金字塔。決定論的方程式が生み出す予測不可能な「バタフライ効果」の可視化。
Van der Pol Oscillator
真空管回路のモデルとして提案された、自励振動の方程式。リミットサイクル(極限閉軌道)への収束と、パラメータによる弛緩振動への変化。
Stewart Platform
6自由度パラレルリンク機構の順運動学。SPICEを用いた数値解法と、特異点・数値爆発へのロバストな対策の実装。
Double Pendulum
ラグランジュ運動方程式に従う二重振り子。初期値鋭敏性を持つカオス挙動の可視化と、エネルギー保存則に基づく数値計算精度の検証。
Restricted Three-Body Problem
制限三体問題(地球-月系)における5つの平衡点(ラグランジュ点)の探索。
1D Heat Equation
1次元熱伝導方程式の数値シミュレーション。差分法を用いた離散化プロセスと、SPICEのB電源を用いた等価回路解析。
Linear Programming
Klee-Minty問題の解析。拡大ラグランジュ乗数法を用いた凸定式化と、KKT条件に対するホモトピー法の適用による大域的最適解の探索。
Homotopy Global Search
Braninのベンチマーク問題(6こぶラクダ関数)における15個の全解探索。SPICE指向型解析法とニュートン・ホモトピー法を組み合わせた、連続的な軌跡追跡の実証。
Linear Complementarity Problem
線形計画問題や2次計画問題を包含するLCPの解析。Fischer-Burmeister関数を用いて非線形方程式に帰着させ、ニュートン法およびホモトピー法による解の探索を実証。
Chandrasekhar's H-equation
輻射輸送論に現れる非線形積分方程式。ガウス・ルジャンドル求積法により100変数の連立方程式へ離散化し、SPICEのDC解析を用いて解の連続的な追跡(ホモトピー法的アプローチ)に成功。