THE PRACTICAL APPLICATION OF NUMERICAL FILTERING METHOD BY EXAMPLE OF CALCULATING THE SIMPLE FUNCTIONS DERIVATIVE

N. M. Sherykhalina, A. A. Sokolova, E. R. Shaymardanova

Аннотация


ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЧИСЛЕННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПРОИЗВОДНОЙ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ФУНКЦИИ

В настоящее время практически вся математика представлена в электронном виде в вычислительных системах и пакетах, которые являются незаменимыми в решении математических задач. Несмотря на интенсивное применение численных методов для моделирования и проектирования различных систем, а также наличие большого количества математических программных пакетов, проблема оценки вычислительных погрешностей стоит очень остро. В рассматриваемой работе представлен метод фильтрации численных результатов для оценки ошибок и повышения точности. Показано, что предложенный метод позволяет избежать неопределенности и ограничений правил Рунге для оценки ошибок численных данных. На примере вычисления значения производной простой функции в точке было показано, что после обработки вычисленных значений с помощью предложенного метода, их реально уточнить до эталонных за несколько итераций. Рассматриваемая методика ранее применялась для уточнения численных результатов при решении задач со сложными моделями и численно- аналитическими решениями, что привело к непониманию ее практической ценности. Поэтому в данной работе проведено исследование на примере простой функции, демонстрирующее эффективность предлагаемой методики.


Ключевые слова


ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, НАДЕЖНОСТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ, ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, ОБРАБОТКА ДАННЫХ, ПОГРЕШНОСТЬ ВЫЧИСЛЕНИЙ, ЧИСЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ, ПРАВИЛО РУНГЕ

Полный текст:

PDF (English)

Литература


Amosov A. A., Dubinsky Y. A., Kopchenova N. V. Computational methods. Moscow: MPEI Publishing House, 2008. 672 p.

Bjoerck A., Dahlquist G. Numerical mathematics and scientific computation. Vol. 1. 1999. 485 p.

Richargson L. W. The deferred approach to the limit // Phil. Trans. Roy. Soc. London. 1927. Vol. 226. Pp. 299-361.

Paluri N. S. V., Sondur S. Experiments with range computations using extrapolation // Reliable Computing. 2007. Vol. 13, No. 1. Pp. 1-23.

Smith D. A., Ford W. F. Numerical comparisons of nonlinear convergence accelerations // Mathematics of Computation. 1982. Vol. 38, No. 158. Pp. 481-499.

Sherykhalina N. M. Mathematical modeling of technical objects and processes based on methods of multicomponent analysis of computational experiment results: Dr. Tech. Sci. diss. Ufa, 2012. 376 p.

Sokolova A. A. Cavitational shell flow by asymmetric Ryabushinsky scheme // Interuniversity Scientific Congress. Higher School: Scientific Research. 2019. Pp. 220-230.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M., Sokolova A. A. Marginal-quasi-stationary copying of circular electrode-tool // Vestnik UGATU. 2017. Vol. 21, No. 1 (75). Pp. 173-179.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M., Sokolova A. A. Problem of reliability justification of computation error estimates // Mediterranean Journal of Social Sciences. 2015. Vol. 6, No. 2. Pp. 65-78.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M., Porechnyy S. S. About one approach to practical assessment of errors in numerical results // SPbSPU. 2009. No. 3 (80). Pp. 105-110.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M., Sokolova A. A. Calculation program for the Stokes soliton parameters // Certificate of Official Registration of Computer Software of the Russian Federation No. 2018619757. Moscow: Rospatent, 2018.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M. Accuracy increase of complex problems solutions by numerical data post-processor handling // Computational technologies. 2008. Vol. 13, No. 6. Pp. 61-65.

Sherykhalina N. M., Zhitnikov V. P. Application of extrapolation methods of numerical results for improvement of hydrodynamics problem solution // Computational Fluid Dynamics Journ. 2001. Vol. 10, No. 3. Pp. 309-314.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M., Sokolova A. A. Estimation of error and its justification by filtering of numerical results obtained at different numbers of grid nodes // Izvestiya Samara Scientific Center RAS. 2017. Vol. 19, No. 1 (2). Pp. 401- 405.

Zhitnikov V. P., Sherykhalina N. M. Methods of verification of mathematical models under uncertainty // Vestnik UGATU. 2000. Vol. 1, No. 2 (2). Pp. 53-60.




DOI: https://doi.org/10.54708/26585014_2022_42924

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2022 N. M. Sherykhalina