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




 
 Численное решение ИУ 2-го рода
Сообщение13.01.2007, 20:20 
Аватара пользователя
Имеется Интегральное уравнение (ИУ) Фредгольма 2-го рода:
$$
y\left( x \right) = \lambda \int\limits_a^b {K\left( {x,s} \right)y\left( s \right)ds}  + f\left( x \right);         (1)
$$
Допустим существует аналитическое выражение для интеграла
$$
\int {K\left( {x,s} \right)ds}. 
$$
Для решения ИУ (1) применяется метод сведения ИУ к СЛАУ. Для этого искомую функцию $$y\left( x \right)$$ аппроксимируем кусочно-ппостоянной $$y_i $$ (отрезок $$\left[ {a;b} \right]$$ разбиваем на $$N$$ элементов). И в итоге получаем СЛАУ:
$$
y_i  = \lambda \sum\limits_{i = 1}^N {K_{ij} y_j }  + f_i .   (2)
$$
Здесь все более или менее понятно.
А как будет выглядеть этот метод решения ИУ (1) при попытке использовать для функции $$y\left( x \right)$$ кусочно-линейную аппроксимацию?

 
 
 
 
Сообщение15.01.2007, 18:49 
Аватара пользователя
В этом вопросе смущает следующее.
Перепишем уравнение (1) в операторной форме:
$y = \lambda Ky + f$
здесь $K$ - интегральный оператор.
При решении ИУ определяющую роль играют свойства именно интегрального оператора. От этих свойств зависит сходимость или несходимость последовательности приближений к истинному решению ИУ, скорость этой сходимости, обусловленность матрицы СЛАУ, получаемой из ИУ и т.п.
Допустим оператор $K$ такой, что соответствующее ИУ может быть решено методом последовательных приближений. Если, в таком случае, используется кусочно-постоянная аппроксимация искомой функции, то интегральный оператор на каждом участке становится оператором умножения ($y_i $ попросту выносится из-под знака интеграла). И, следовательно, его важнейшие свойства и особенности при переходе к конечно-мерному аналогу (матрице СЛАУ) сохраняются.
Но, как только мы используем более сложную аппроксимацию, и кусочная функция $y_i  = y\left( {x_i } \right)$, стало быть, зависит от ${x_i }$, то ее уже нельзя вынести из-под знака интеграла.
Поэтому матрица коэффициентов получаемой СЛАУ уже не будет обладать свойствами исходного оператора.

 
 
 
 
Сообщение19.01.2007, 11:36 
Аватара пользователя
Может быть возможно подобрать такое преобразование, которое неизвестной кусочно-линейной функции ставило бы в соответствие образ, действие интегрального оператора на который не изменяло бы его свойств (каким либо образом).

 
 
 [ Сообщений: 3 ] 


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