在本文中,我们引入了具有梯度流结构的连续性方程的半隐式或隐式有限差分格式。这类方程的例子包括线性 Fokker-Planck 方程和 Keller-Segel 方程。这两个提出的格式在时间上是一阶精度的,明确可解,在空间上是二阶和四阶精度的,它们是通过经典连续有限元法的有限差分实现获得的。全离散格式被证明是正性保存和能量耗散的:二阶格式可以无条件地实现这一点,而四阶格式只需要一个温和的时间步长和网格尺寸约束。特别地,四阶格式是第一个可以同时实现正性和能量衰减性质的高阶空间离散化,适用于长时间模拟并获得精确的稳态解。
主要关键词