Numerické řešení rovnic popisujících dynamiku hejn

Abstract

V tejto práci sa venujeme numerickému riešeniu rovníc popisujúcich dynamiku kŕdľov (hejn) vtákov, takzvaný flocking. Konkrétne venujeme pozornosť systému Eulerových rovníc pre stlačiteľné prúdenie s korekciou pravej strany. Tento model vychádza z práce Fornasier et al. (2010). Pre komplikovanosť modelu sa zame- riavame len na jednodimenzionálny prípad. K numerickému riešeniu používame semi-implicitnú nespojitú Galerkinovú metódu. Diskretizáciu pravej strany vo- líme tak, aby sme zachovali štruktúru semi-implicitnej schémy pre Eulerove rov- nice predstavenej v práci Feistauer, Kučera (2007). Navrhnutá numerická schéma bola implementovaná a boli vykonané numerické experimenty, ktoré preukázali robustnosť schémy. 1

This work is devoted to the numerical solution of equations describing the dynamics of flocks of birds. Specifically, we pay attention to the Euler equati- ons for compressible flow with a right-hand side correction. This model is based on the work Fornasier et al. (2010). Due to the complexity of the model, we focus only on the one-dimensional case. For the numerical solution we use a semi- implicit discontinuous Galerkin method. Discretization of the right-hand side is chosen so that we preserve the structure of the semi-implicit scheme for the Euler equations presented in the work Feistauer, Kučera (2007). The proposed numeri- cal scheme was implemented and numerical experiments showing the robustness of the scheme were carried out. 1