metody numeryczne w4

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-1

EKSTRAPOLACJA ITEROWANA RICHARDSONA

Do obliczenia pewnej wielkości stosuje się metodę numeryczną z
parametrem h
. Wynikiem jej działania jest F(h). Wartością dokładną jest
F(0).
Trudności obliczeniowe rosną, gdy h maleje.

Zakładamy, że znamy postać rozwinięcia (

....

p

p

p

3

2

1

<

<

)

....

h

a

h

a

h

a

a

)

h

(

F

p

p

p

3

2

1

3

2

1

0

+

+

+

=


F(0) ekstrapolujemy na podstawie kilku obliczonych wartości

F(h

0

), F(q

-1

h

0

), F(q

-2

h

0

), F(q

-3

h

0

)... q>1

Ekstrapolacja iterowana Richardsona pozwala na utworzenie ciągu

funkcji

),....

h

(

F

),

h

(

F

),

h

(

F

3

2

1

, którego n-ty wyraz ma rozwinięcie:

....

h

a

h

a

h

a

a

)

h

(

F

n

n

n

p

n

,

n

p

n

,

n

p

n

,

n

n

2

1

2

1

0

+

+

+

+

+

+

+

=

.

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-2

Sposób obliczeń: dana wartość początkowa h

0

i liczba q>1, stosuje się

wzór rekurencyjny:

....

,

,

n

,

A

)

h

(

F

...,

,

,

k

,

q

A

A

A

A

...

,

,

m

),

h

q

(

F

A

n

,

n

n

p

k

,

m

k

,

m

k

,

m

k

,

m

m

,

m

k

4

3

2

3

2

1

1

2

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

=

=

=

+

=

=

=

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-3

Schemat obliczeń:

1

1

1

=

Δ

k

,

m

k

,

m

A

A


k 0

1

m

1

1

Δ

p

q

0

)

h

(

F

A

,

0

0

0

=

1

)

h

q

(

F

A

,

0

1

0

1

=

+

1

1

0

0

0

1

p

,

,

q

A

A

=

)

h

(

F

A

,

0

2

1

1

=

2

)

h

q

(

F

A

,

0

2

0

2

=

+

1

1

0

1

0

2

p

,

,

q

A

A

=

)

h

q

(

F

A

,

0

1

2

1

2

=

3

)

h

q

(

F

A

,

0

3

0

3

=

+

1

1

0

2

0

3

p

,

,

q

A

A

=

)

h

q

(

F

A

,

0

2

2

1

3

=

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-4

k 0

1

2

3

m

1

1

Δ

p

q

1

2

Δ

p

q

1

3

Δ

p

q

0

A

F h

0 0

0

,

( )

=

1

A

F q h

1 0

1

0

,

(

)

=

+

A

A

q

p

1 0

0 0

1

1

,

,

=

A

F h

1 1

2

0

,

( )

=

2

A

F q h

2 0

2

0

,

(

)

=

+

A

A

q

p

2 0

1 0

1

1

,

,

=

A

F q h

2 1

2

1

0

,

(

)

=

+

1

2

1

1

1

2

p

,

,

q

A

A

=

)

h

(

F

A

,

0

2

2

2

=

3

A

F q h

3 0

3

0

,

(

)

=

+

A

A

q

p

3 0

2 0

1

1

,

,

=

A

F q h

3 1

2

2

0

,

(

)

=

+

1

2

1

2

1

3

p

,

,

q

A

A

=

)

h

q

(

F

A

,

0

1

3

2

3

=

+

1

3

2

2

2

3

p

,

,

q

A

A

=

)

h

(

F

A

,

0

4

3

3

=

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-5

Zastosowanie do różniczkowania numerycznego

L

+

+

+

+

=

+

)

x

(

f

!

h

)

x

(

'

'

f

!

h

)

x

(

'

hf

)

x

(

f

)

h

x

(

f

)

(

0

3

3

0

2

0

0

0

3

2


Różnica progresywna

L

+

+

+

=

+

=

)

x

(

f

!

h

)

x

(

'

'

f

!

h

)

x

(

'

f

h

)

x

(

f

)

h

x

(

f

)

h

(

D

)

(

P

0

3

2

0

0

0

0

3

2


...

,

p

,

p

,

p

3

2

1

3

2

1

=

=

=

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-6

Różnica centralna

L

L

L

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

+

=

=

+

=

)

x

(

f

!

h

)

x

(

f

!

h

)

x

(

'

f

)

x

(

f

!

h

)

x

(

'

'

f

!

h

)

x

(

'

hf

)

x

(

f

)

x

(

f

!

h

)

x

(

'

'

f

!

h

)

x

(

'

hf

)

x

(

f

h

h

)

h

x

(

f

)

h

x

(

f

)

h

(

D

)

(

)

(

)

(

)

(

C

0

5

4

0

3

2

0

0

3

3

0

2

0

0

0

3

3

0

2

0

0

0

0

5

3

3

2

3

2

2

1

2

...

,

p

,

p

,

p

6

4

2

3

2

1

=

=

=

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-7

?

e

dx

d

x

x

=

=1

h

e

e

e

dx

d

h

x

x

+

=

1

1

h=10

-n

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

n

lo

g10(

b

la

d)

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-8

h

e

e

e

dx

d

h

h

x

x

2

1

1

1

+

=

h=10

-n

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

n

log10(

b

la

d)

background image

Instytut Automatyki Politechniki Łódzkiej - Metody Numeryczne wykład 4

W4-9

Z Ekstrapolacji Richardsona

0.2

0.4

0.6

0.8

1

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

h

log10(

bl

ad)


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Metody numeryczne w4
metody numeryczne w4
metody numeryczne i w4
Metody numeryczne w4
Metody numeryczne w6
metoda siecznych, Elektrotechnika, SEM3, Metody numeryczne, egzamin metody numeryczn
MN energetyka zadania od wykładowcy 09-05-14, STARE, Metody Numeryczne, Część wykładowa Sem IV
METODA BAIRSTOWA, Politechnika, Lab. Metody numeryczne
testMNłatwy0708, WI ZUT studia, Metody numeryczne, Metody Numeryczne - Ćwiczenia
Metody numeryczne Metoda węzłowa
Metody numeryczne, wstep
Metody numeryczne PDF, MN macierze 01 1
Metody numeryczne w11

więcej podobnych podstron