Схема предиктор-корректор

Схема предиктор-корректор (метод прогноза и коррекции, предсказывающе-исправляющий метод[1]) — в вычислительной математике — семейство алгоритмов численного решения различных задач, которые состоят из двух шагов. На первом шаге (предиктор) вычисляется грубое приближение требуемой величины. На втором шаге при помощи иного метода приближение уточняется (корректируется).

Являются одними из наиболее популярных многошаговых методов.[2]

Методы, использующие схему п.-к.

При использовании схемы п.-к. для решения ОДУ отмечают высокую точность расчета и отсутствие свойства самостартуемости (то есть для начала вычислений по схеме п.-к. требуется предварительно воспользоваться другим, самостартующим методом)[5]

  • Метод Адамса-Башфорта — параллельный п.-к. для решения нежестких краевых задач[6] (используется корректор Адамса-Башфорта-Мултона[7])
  • Формулы Хемминга[8]

Пример

Предположим, что необходимо решить обыкновенное дифференциальное уравнение (ОДУ) первого порядка. При этом уже известны значения и в моменты времени и . Через эти точки можно провести линию, описанную кубическим уравнением (используя производные в этих точках, полученные из ОДУ) и затем продолжить эту линию до точки в момент времени , . Используя новое значение и производную в этой точке вместе с предыдущими точками, возможна более точная интерполяция производной между моментами времени и , и, соответственно, возможно более точное приближение к . Интерполяция и последующее интегрирование составляют шаг коррекции.

Примечания

  1. Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing, page 942 «…multistep… Predictor-corrector is a particular subcategory of these methods — in fact, the most widely used»
  2. Milne’s Method // Wolfram MathWorld
  3. http://www.nsc.ru/rus/textbooks/akhmerov/nm-ode/1-3.html "1.3.2. Схема Хойна, или предиктор-корректор."
  4. http://ums.physics.usu.ru/st/NUM_04.PDF Архивная копия от 30 ноября 2016 на Wayback Machine ГЛАВА: Введение в численные методы. Лекция № 4: Обыкновенные дифференциальные уравнения. Слайд 10
  5. Реферативный журнал: Математика. — ВИНИТИ, 1995.
  6. Introductory methods of numerical … — S.S. Sastry — Google Books
  7. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ ОБЫКНОВЕННОЕ

Литература

Ссылки

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.