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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Решение интегрального уравнения: не могу найти ошибку
Сообщение27.07.2011, 18:55 


26/12/08
1813
Лейден
У меня проблемы с решением одного уравнения в MATLAB: я все проверил по нескольку раз, но ответ все равно не подходит. Уравнение:
$$
x(s) = g(s)+\int\limits_0^1x(t)f(t-s)\,dt\quad(1)
$$
где
$$
f(t) = \frac{\sqrt{2}}{\pi(1+(t+1)^4)}
$$
и
$$
g(s) = \int\limits_{1-s}^\infty f(t)\,dt.
$$
Насчет $x$ я знаю, что оно ограничено $0\leq x(s)\leq 1$ и монотонно возрастает. Для решения этой задачи я использовал fie toolbox который был написан К. Аткинсоном в 2007м (он работает над численными методами решения этих уравнений с 70-х) и предоставляет строгие оценки на погрешнсть. Вот график решения:
Изображение


Отлично видно нехорошую вещь около нуля, да и функция не монотонна. Метод заявил ошибку менее $10^{-4}$.

Результат мне не понравился, и я нашел $x$ более наивным методом: сделал сетку на $[0,1]$ с шагом в $10^{-3}$ и поменял $x(s)$ на $x_i = x(s_i)$, $g(s)$ на $g_i = g(s_i)$, $f(t-s)$ на $f_{ij} = f(s_j-s_i)$, а вместо интеграла стала сумма. По сути это поиск $x$ в виде кусочно-постоянной функции. Ошибка такого метода не более, чем $0.01$. В результате, мне нужно было решить СЛАУ $(\mathbf I - \delta \mathbf f)\mathbf w = \mathbf g$. Решение системы на рисунке.

Изображение

Оно похоже на правду и также проверяется другими методами (монте-карло). Самое удивительное - то, что я использовал этот fie toolbox для уравнения с гораздо более паршивыми функциями: там например норма интегрального оператора была очень близка к единице - и результат был отличный, точный. В данном же случае что-то идет не так. У меня одна лишь надежда - я напортачил в коде. Но там кода-то: забить две функции $g$ и $f$. Я уже второй целый день ищу ошибку - тщетно. Может, кто попробует помочь?

Я могу например здесь привести свой код. Также Mathematica дает явное выражения для функции $g$. Я его не стал здесь приводить - но могу, если поможет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение интегрального уравнения: не могу найти ошибку
Сообщение27.07.2011, 19:16 
Заслуженный участник


09/02/06
4397
Москва
Легко показать, что $x'(s)>0$, так что врет первый источник.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение интегрального уравнения: не могу найти ошибку
Сообщение27.07.2011, 19:25 


26/12/08
1813
Лейден
Руст
Так не сомнений, что функция монотонна - я же писал. Ясно, что график неверен. Вопрос в том - где ошибка, у меня или в тулбоксе.

-- Ср июл 27, 2011 20:57:56 --

Словом, было бы отлично, если бы кто-нибудь попробовал решить эту задачу у себя и сверить результаты. Если есть время и желание, конечно. Тулбокс простой, надо задать только $g$ и $f$.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

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