The Fokker-Planck (FP) model is one of the commonly used methods for studies of the dynamical evolution of dense spherical stellar systems such as globular clusters and galactic nuclei. The FP model is numerically stable in most cases, but we find that it encounters numerical difficulties rather often when the effects of tidal shocks are included in two-dimensional (energy and angular momentum space) version of the FP model or when the initial condition is extreme (e.g., a very large cluster mass and a small cluster radius). To avoid such a problem, we have developed a new integration scheme for a two-dimensional FP equation by adopting an Alternating Direction Implicit (ADI) method given in the Douglas-Rachford split form. We find that our ADI method reduces the computing time by a factor of ~2 compared to the fully implicit method, and resolves problems of numerical instability.

본 연구에서는 추계론적 동적시스템의 응답거동을 예측할 수 있는 반해석적 절차를 개발하였으며, 이를 이용하여 구분적선형시스템의 동적거동특성을 확률적 영역에서 분석하였다. 반 해석적 절차는 시스템의 추계론적 미분방정식에 상응하는 Fokker-Planck 방정식을 path-integral solotion을 이용하여 풂으로써 구할 수 있다. 결합확률밀도함수의 시간에 따른 전개과정을 통하여 시스템의 동적 응답거동 특성의 예측과 분석을 하고 시스템의 거동에 미치는 외부노이즈의 영향 또한 조사하였다. 반 해석적 방법은 위상면 상에서 결합확률밀도 함수를 통하여 응답거동의 예측은 물론 거동특성에 대하여 적절한 정보를 제공하는 것을 밝혔다. 혼돈거동의 특성은 외부노이즈가 존재하는 상황에서도 시스템의 응답 안에 잔재하는 것을 밝혔다.