1
Wykład drugi
2
Metody iteracyjne
przybliżonego rozwiązywania
układów równań liniowych
EiT, sem. 2, 2014/2015
3
Metody iteracji prostej:
-
metoda Jacobiego,
- metoda Gaussa-Seidla
1. Wzór rekurencyjny -
2. Warunki początkowe -
)
(o
x
3. Warunki zakończenia obliczeń -
)
(
)
1
(
k
k
x
x
4. Rozwiązanie -
*
)
1
(
x
x
k
5. Warunki zbieżności algorytmu
....
,
2
,
1
,
0
)
(
)
(
)
1
(
k
x
f
x
k
k
A x + b = 0
4
Metody iteracji prostej
Dane jest równanie liniowe
n
R
x
b
x
A
,
(1)
A
– macierz nieosobliwa n x n wymiarowa,
b
– wektor wyrazów wolnych
Równanie (1) przekształcamy do postaci:
c
x
G
x
(2)
G
– macierz n x n wymiarowa, c – wyrazy wolne
,
2
,
1
,
0
dla
,
,
1
0
k
k
k
n
c
x
G
x
x
R
(3)
5
,
2
,
1
,
0
dla
,
,
1
0
k
k
k
n
c
x
G
x
x
R
(3)
Ciąg zdefiniowany formułą rekurencyjną algorytmu iteracji prostej
Jeżeli ciąg
jest zbieżny, to jego granicą jest wektor będący
rozwiązaniem równania (2)
*
)
1
(
x
x
k
...
,
2
,
1
,
0
)
1
(
k
x
k
...
,
2
,
1
,
0
)
1
(
k
x
k
6
Metoda Jacobiego
n
R
x
b
x
A
,
c
x
G
x
,
2
,
1
,
0
dla
,
,
1
0
k
k
k
n
c
x
G
x
x
R
n
n
nn
n
n
n
n
b
b
b
x
x
x
a
a
a
a
a
a
a
a
a
2
1
2
1
2
1
2
22
21
1
12
11
7
nn
n
n
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
n
a
b
x
a
x
a
x
a
a
x
a
b
x
a
x
a
x
a
a
x
a
b
x
a
x
a
x
a
a
x
1
1
,
2
2
1
1
22
2
2
3
23
1
21
22
2
11
1
1
3
13
2
12
11
1
1
.
.
..
.
.
.
..
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
(4)
(5)
0
0
0
0
3
2
1
33
3
33
32
33
31
22
2
22
23
22
21
11
1
11
13
11
12
nn
n
nn
n
nn
n
n
n
n
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
G
b
x
A
c
x
G
x
8
nn
n
k
n
n
n
k
n
k
n
nn
k
n
k
n
n
k
k
k
k
n
n
k
k
k
i
a
b
x
a
x
a
x
a
a
x
a
b
x
a
x
a
x
a
a
x
a
b
x
a
x
a
x
a
a
x
n
i
x
,
1
1
,
,
2
2
,
1
1
1
,
22
2
,
2
,
3
23
,
1
21
22
1
,
2
11
1
,
1
,
3
13
,
2
12
11
1
,
1
0
,
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
,
,
,
2
,
1
dla
,
R
,
2
,
1
,
0
k
nn
n
n
a
b
c
a
b
c
a
b
c
22
2
2
11
1
1
macierz G
Formuła rekurencyjna algorytmu w metodzie Jacobiego
9
Zaczynamy obliczenia od przyjęcia, że
c
x
)
0
(
Kończymy obliczenia, gdy
)
(
)
1
(
k
k
x
x
Rozwiązanie
*
)
1
(
x
x
k
10
START
DANE: G, c, x
(0)
,
ε
k = 0
obliczenia
x
(k+1)
SPRAWDZENIE
x
(k+1)
= x*
STOP
TAK
NIE
k = k + 1
)
(
)
1
(
k
k
x
x
11
Czy warto zaczynać obliczenia ????
Trzeba sprawdzić warunki zbieżności !!!!
12
nn
n
n
n
n
g
g
g
g
g
g
g
g
g
G
2
1
2
22
21
1
12
11
Warunki zbieżności
n
i
g
n
j
g
n
j
ij
n
i
ij
,...,
2
,
1
1
...,
,
2
,
1
1
1
1