Problem of the most effective plasma dispersion function evaluation

Abstract

The principal question of the fastest plasma dispersion function evaluation in the most “expensive” presently region R in both the complex region and the real axis was investigated with usage of additional computer memory and somewhat modification of the well-known algorithm 380, most effective in present. It was shown that the minimal time for evaluation of that function in the complex region R is about 1.5 times for computation of the single exponential function and in the real region R about the time for evaluation of the single exponent. Usage of present algorithm, and a negligible additional computer memory allow perform twice faster calculations in the complex plane and ten times faster on the real axis in comparison with algorithm 380.

Принципиальный вопрос о времени наиболее быстрого вычисления плазменной дисперсионной функции в наиболее “дорогой” по времени в настоящее время области R для случаев комплексного и реального аргумента исследовался с использованием дополнительной компьютерной памяти и некоторой модификации наиболее эффективного на сегодня алгоритма 380. Показано, что для комплексного аргумента минимальное время для вычисления этой функции может быть примерно в 1.5 раза выше времени вычисления одной экспоненциальной функции и для действительного аргумента примерно соответствует времени вычисления одной экспоненты. Использование данного алгоритма и небольшой дополнительной компьютерной памяти позволяет вычислять w(z) в два раза быстрее в комплексной плоскости и в десять раз быстрее на реальной оси в сравнении с алгоритмом 380.

Принципове питання про час найбільш швидкого обчислення плазмової дисперсійної функції в найбільш "дорогій" за часом нині області R для випадків комплексного і реального аргументу досліджувався з використанням додаткової комп'ютерної пам'яті і деякої модифікації найбільш ефективного на сьогодні алгоритму 380. Показано, що для комплексного аргументу мінімальний час для обчислення цієї функції може бути приблизно в 1.5 рази вище часу обчислення однієї експонентної функції і для дійсного аргументу приблизно відповідає часу обчислення однієї експоненти. Використання даного алгоритму і невеликої додаткової комп'ютерної пам'яті дозволяє обчислювати w(z) в два рази швидше в комплексній площині і в десять разів швидше на реальній осі в порівнянні з алгоритмом 380.