Уровень алгоритма

Участница:Sannikovats/Вычисление определенного интеграла с использованием адаптивно сгущающейся сетки (1): различия между версиями

Материал из Алговики
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нет описания правки
Нет описания правки
Строка 21: Строка 21:
=== Математическое описание алгоритма ===
=== Математическое описание алгоритма ===


"Исходные данные:" заданная функция <math>f(x)</math>, определенная на отрезке <math>[A,B]</math>,точное решение, заданная точность решения ε.<br />
"Входные данные:" заданная функция <math>f(x)</math>, определенная на отрезке <math>[A,B]</math>,точное решение, заданная точность решения ε.<br />
"Выходные данные:" число, представляющее собой приближенное значение интеграла.<br />
"Выходные данные:" число, представляющее собой приближенное значение интеграла.<br />
В качестве модельной задачи рассматривается проблема вычисления с точностью ε значения определенного интеграла                                           
В качестве модельной задачи рассматривается проблема вычисления с точностью ε значения определенного интеграла                                           
Строка 60: Строка 60:


== Программная реализация алгоритма ==
== Программная реализация алгоритма ==
=== Особенности реализации последовательного алгоритма ===
=== Локальность данных и вычислений ===
=== Возможные способы и особенности параллельной реализации алгоритма ===


=== Масштабируемость алгоритма и его реализации ===
=== Масштабируемость алгоритма и его реализации ===
=== Динамические характеристики и эффективность реализации алгоритма ===
=== Выводы для классов архитектур ===






=== Существующие реализации алгоритма ===
=== Существующие реализации алгоритма ===

Версия от 07:00, 12 октября 2016


Вычисление определённого интеграла с использованием адаптивно сгущающейся сетки
Последовательный алгоритм
Последовательная сложность [math]\displaystyle{ ... }[/math]
Объём входных данных [math]\displaystyle{ ... }[/math]
Объём выходных данных [math]\displaystyle{ ... }[/math]
Параллельный алгоритм
Высота ярусно-параллельной формы [math]\displaystyle{ ... }[/math]
Ширина ярусно-параллельной формы [math]\displaystyle{ ... }[/math]


Основные авторы описания: Санникова Татьяна Сергеевна, Лукшин Петр Андреевич.

Свойства и структура алгоритма

Общее описание алгоритма

Допустим, нам дана функция [math]\displaystyle{ f(x) }[/math] , определенная на отрезке, и возможность получать ее численное значение в любой из точек области определения за фиксированное время. Задача — вычислить определенный интеграл данной функции по заданной области и дать оценку погрешности вычисления.
Существуют различные методы построения адаптивных подвижных сеток, которые позволяют значительно повысить точность вычисления определенного интеграла за счет учета характера изменения подынтегральной функции. В данной статье будет рассмотрен простейший метод рекурсивного деления, выигрыш от применения которого достигается за счет возможности использования сеток с разным числом узлов на разных участках интервала интегрирования. Суть метода: интервал интегрирования разбивается на две части и независимо интегрируется функция [math]\displaystyle{ f(x) }[/math] на каждой из них при соответствующих шагах интегрирования. Процедуру разбиения отрезков можно рекурсивно повторить до получения отрезков, на которых подынтегральная функция имеет простой вид и может быть аппроксимирована отрезком прямой с заданной точностью.


Математическое описание алгоритма

"Входные данные:" заданная функция [math]\displaystyle{ f(x) }[/math], определенная на отрезке [math]\displaystyle{ [A,B] }[/math],точное решение, заданная точность решения ε.
"Выходные данные:" число, представляющее собой приближенное значение интеграла.
В качестве модельной задачи рассматривается проблема вычисления с точностью ε значения определенного интеграла

Вычислительное ядро алгоритма

Макроструктура алгоритма

Схема реализации последовательного алгоритма

Последовательная сложность алгоритма

Информационный граф

Ресурс параллелизма алгоритма

Входные и выходные данные алгоритма

Свойства алгоритма

Программная реализация алгоритма

Масштабируемость алгоритма и его реализации

Существующие реализации алгоритма