Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Первым этапом анализа достоверности была проверка правильности решения одного дифференциального уравнения . Полученное численное решение сравнивается с аналитическим .






Пусть требуется решить уравнение:

при начальном условии y(0)=1, 0< =x< =1, и шаге интегрирования h=0.1. Это линейное уравнение, имеющее следующее точное решение:

 

 

которое поможет нам сравнить точность численного решения для случая с постоянным шагом, т.к. точность решений с переменным шагом выше. Результаты расчета представлены в Таблице 1.Как видно из таблицы, отличие между численными и аналитическими решениями удовлетворительное даже для такого большого шага, и не превышает 2%. Теперь решим этот же пример тем же методом, но с переменным шагом. Получаем любопытные зависимости точности от выбора шага, а также шага сходимости, - которые носят периодический характер. Результаты исследования приведены в таблице 2. Как мы видим, погрешность резко уменьшается с использованием метода с переменным шагом, и показывает очень высокую точность решения для численных методов, не превышающею 1%.

 

Таблица 1

 

Таблица 2

Начальный шаг Максимальная погрешность Сведение к шагу
0.1 1.683 % 0.0250
0.01 1.163 % 0.0100
0.001 0.744 % 0.0040
0.0001 0.568 % 0.0032
0.00001 0.451 % 0.0025
0.000001 0.723 % 0.0040
0.0000001 0.578 % 0.0032
0.00000001 0.462 % 0.0026
0.000000001 0.740 % 0.0041
0.0000000001 0.592 % 0.0033
0.00000000001 0.473 % 0.0026

 

Иллюстрация решения данного дифференциального уравнения в виде графика – приведена в Приложении 1.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.