|
Алгебраические сетки и их приложение к численному решению линейных интегральных уравнений — II
Н. М. Добровольский, А. С. Подолян, Е. М. Рарова, И. Н. Балаба Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого (г. Тула)
Аннотация:
Работа является новой редакцией предыдущей работы авторов на эту тему. Существенное улучшение результатов предыдущей статьи связано с использованием весовых функций для перехода от интеграла меньшей размерности к большей.
Такой переход оказался необходимым, чтобы получить новые оценки погрешности приближенного решения интегрального уравнения Фредгольма II рода методом итерации с использованием алгебраических сеток.
Суть этого подхода заключается в том, что при приближённом вычислении решения интегрального уравнения Фредгольма второго рода используется частичная сумма ряда Неймана, состоящего из интегралов разной кратности. При использовании различных алгебраических сеток, соответствующим различным чисто вещественным полям и одному параметру растяжения, оказывается, что для меньшей размерности будет использоваться меньшее количество узлов алгебраической сетки, а поэтому и точность вычисления будет меньшей. Чтобы не решать сложную задачу оптимизации числа узлов для разных размерностей, в данной работе предложен подход, когда все интегралы сводятся к одному и для него используется единая алгебраическая сетка.
Второй положительный эффект такого подхода связан с минимизацией вычисления значений ядра уравнения Фредгольма II рода за счет применения схемы Горнера. В работе рассмотрены два способа выбора чисто-вещественного алгебраического поля. Первый способ основан на задании неприводимого многочлена с целыми коэффициентами, у которого все корни — вещественные числа. Второй способ основан на использовании башни квадратичных полей.
При обоих способах выбора чисто-вещественного алгебраического поля нам удалось использовать алгебраическую сетку большой размерности для интегрирования функции меньшего числа переменных. Важную роль при этом сыграла весовая функция, которая позволяет заменить интеграл от функции из класса $E_s^\alpha$ по кубу $G_s$ на интеграл от функции из класса $E_s^{\alpha,0}[-1,1]$ по кубу $K_s$. При этом важно отметить, что новая функция обращается в ноль на границе этого куба.
Ключевые слова:
интегральное уравнение Фредгольма II рода, метод итерации, алгебраические сетки.
Поступила в редакцию: 25.12.2024 Принята в печать: 10.03.2025
Образец цитирования:
Н. М. Добровольский, А. С. Подолян, Е. М. Рарова, И. Н. Балаба, “Алгебраические сетки и их приложение к численному решению линейных интегральных уравнений — II”, Чебышевский сб., 26:1 (2025), 35–46
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/cheb1513 https://www.mathnet.ru/rus/cheb/v26/i1/p35
|
|