Оценка погрешности

Величина погрешности численного интегрирования зависит как от шага сетки , так и от гладкости подынтегральной функции . Например, в оценку (11), наряду с , входит величина

которая может сильно меняться от точки к точке и, вообще говоря, заранее неизвестна. Если величина погрешности велика, то ее можно уменьшить путем измельчения сетки на данном отрезке . Для этого прежде всего надо уметь апостериорно, т.е. после проведения расчета, оценивать погрешность.

Апостериорную оценку погрешности можно осуществить методом Рунге. Пусть какая-то квадратурная формула имеет на частичном отрезке порядок точности , т.е. . Тогда

откуда получим

(16)

(17)

Пусть используется составная квадратурная формула

где - квадратурная сумма на частичном отрезке, причем на каждом частичном отрезке используется одна и та же квадратурная формула (например, формула трапеций). Проведем на каждом частичном отрезке все вычисления дважды, один раз - с шагом и второй раз - с шагом и оценим погрешность по правилу Рунге (17):

Правило трапеций (n=1). Заменяем график функции F(x) прямой, проходящей через две точки (х₀,у₀) и (х₀+h,у₁), и вычисляем значение элемента интегральной суммы как площадь трапеции

Дата добавления: 2015-07-08