Асимптотически оптимальная плотность распределения случайных узлов в формулах Ньютона−Котеса

Вид материалаДоклад
Подобный материал:
Асимптотически оптимальная плотность распределения случайных узлов в формулах Ньютона−Котеса


Д.В. Бутенина


Северо-Западный государственный заочный технический университет

факультет информационных систем управления

кафедра информатики

Россия, 191186, г. С.-Петербург, ул. Миллионная, 6

тел.: (812) 3186340, e-mail: dvbu@mail.ru


Доклад посвящен адаптивной оптимизации квадратурных формул типа Ньютона-Котеса для вычисления одномерных интегралов на случайной сетке. При этом функционал погрешности оказывается зависящим от функции плотности распределения случайных узлов, а также от параметров задачи (- интегрируемая на отрезке [a,b] функция, - максимальная степень многочленов, для которых точна соответствующая квадратурная формула).

Ниже приводится функционал для формулы трапеций:



где - функция распределения случайной величины .

Оптимизация функционала при числе случайных узлов по функции плотности дает следующее выражение для асимптотической оптимальной плотности : , где − нормировочный коэффициент. В общем случае . Использование оказывается эффективным в случае резких изменений соответствующей производной на отрезке [a,b]. В противном случае близкой к оптимальной является равномерная плотность (детерминированный аналог − равноотстоящие узлы интегрирования). Адаптивность алгоритмов понимается как подстройка плотности к оптимальному значению в процессе вычислений.