Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάται η αριθμητική επίλυση, δευτέρου βαθμού συνήθων διαφορικών εξισώσεων με λύση ταλαντωτικής μορφής. Για την αριθμητική ολοκλήρωση των εξισώσεων αυτών, αναπτύσσονται άμεσες μέθοδοι Runge–Kutta–Nyström.Αρχικά, παράγεται μια βελτιστοποιημένη μέθοδος τέταρτης αλγεβρικής τάξης με άπειρη τάξη υστέρηση φάσης. Η νέα μέθοδος που προκύπτει, μαζί με άλλες μεθόδους που κάνουν χρήση της ιδιότητας της ελάχιστης ή μηδενικής υστέρησης φάσης, εφαρμόζονται σε τέσσερα γνωστά προβλήματα με ταλαντωτική λύση.Στη συνέχεια αναπτύσσεται μια μέθοδος τέταρτης τάξης, που συνδυάζει τις ιδιότητες της μηδενικής υστέρησης φάσης και μηδενικής απώλειας, για την αριθμητική ολοκλήρωση της ανεξάρτητης του χρόνου, μονοδιάστατης εξίσωσης Schrödinger. Κατόπιν γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων που εξήχθησαν με αυτά άλλων μεθόδων που χρησιμοποιούνται για την αριθμητική επίλυση της Schrödinger.Τέλος με τον μηδενισμό των παραγώγων της υστέρησης φάσης και της απώλειας, κατασκευάζεται μια νέα μέθοδος τέταρτης τάξης. Τα αριθμητικά αποτελέσματα φανερώνουν ότι η νέα μέθοδος είναι πολύ πιο αποδοτική, σε σύγκριση με άλλες μεθόδους, για την αριθμητική επίλυση της εξίσωσης Schrödinger και συναφών προβλημάτων.