2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Многосеточный метод решения уравнения Пуассона
Сообщение29.11.2016, 19:23 
Заслуженный участник


29/12/14
504
Добрый день, изучаю сейчас численные методы уравнения Пуассона и никак не могу понять суть многосеточных методов.

Как я вижу, что происходит:

Вот мы имеем систему $A x = b$ для нашего уравнения Пуассона и сетку $N \times N$, причём $N = 2^{k}$. Мы делаем первое предположение о решении $\tilde{x}$, после чего:

1. Делаем одну (можно и больше, наверное) итерацию методом Якоби или Гаусса-Зейделя на исходной сетке $h$.
2. Вычисляем невязку $r^{(h)} = b^{(h)} - A^{(h)}\tilde{x}^{(h)}$.
3. Преобразуем полученную невязку в невязку более грубой сетки с помощью соответствующего оператора $I_h^{2h}$: $r^{(2h)} = I_h^{2h} r^{(h)}$
4. Решаем уравнение для погрешности $e$ на грубой сетке: $A^{(2h)} e^{(2h)} = r^{(2h)}$.
5. Преобразуем полученную ошибку на исходную сетку $h$: $e^{(h)} = I_{2h}^{h} e^{(2h)}$. После чего делаем поправку к нашему решению: $\tilde{x}'^{(h)} = \tilde{x}^{(h)} + e^{(h)}$.
6. Повторяем шаг 1.

У меня две основных проблемы. Во-первых, я не до конца осознаю мотивацию (ну, то есть я знаю, что этот метод существенно быстрее методов Якоби или Гаусса-Зейделя, но не очнь понимаю почему). А во-вторых, мне не до конца понятен шаг 4 и сопряжённый с ним V-цикл (или ещё более сложные вещи). То есть обычно пишут, что на шаге 4 нам, по сути, нужно опять решать исходную задачу, хотя и с другой матрицей $A^{(2h)}$, которую можно по-разному аппроксимировать. Поэтому здесь опять можно вызвать алгоритм 1-6. Вопрос, когда остановиться? Мне казалось, что условие остановки процедуры - величина погрешности. Но здесь, видимо, что-то иное имеется в виду (мол, погружаемся всё "ниже и ниже" по разрешению сетки, а потом всплываем). Но мне это как-то не очень понятно. Может ли кто-нибудь совсем на пальцах объяснить, что и зачем делается в этих multigrid-методах?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group