Предложено построение библиотеки стандартных программ на основе кусочно-интерполяционного приближения функций одной вещественной переменной. Используются полиномы Лагранжа и Ньютона с алгебраическим восстановлением коэффициентов полинома по его корням. Даны коды программ вычисления коэффициентов и методика их выбора в соответствии с точностью приближения функции. Рассмотрены варианты хранения коэффициентов в разделе констант программы, в типизированном файле, в постоянном запоминающем устройстве, дан алгоритм считывания. С точностью до времени обращения к памяти время вычисления функции измеряется n сложениями и n умножениями, где n -степень интерполирующего полинома. При малом n алгоритм вычисления не влечет накопления погрешности. С границей погрешности 10 в степени -19 сохраняется время вычисления O(1). Вычисления функции взаимно независимы по значениям аргумента, что влечет параллелизм метода. При постоянном n возможна естественная синхронизация параллельных процессов вычисления функций во всех заданных точках. На основе постоянно хранимых коэффициентов любая функция библиотеки может многократно (и параллельно) воспроизводиться на произвольном множестве точек из области допустимых значений. Это относится также к функциям, которые являются кусочно-интерполяционными решениями задачи Коши для системы дифференциальных уравнений. Однократное решение системы позволяет хранить коэффициенты кусочной интерполяции и в дальнейшем воспроизводить решение на любом множестве точек (без повторного численного интегрирования) за время O(1). Данные особенности важны при численном моделировании предсказания координат движущихся объектов в заданный промежуток времени. Если функции правых частей уравнений вычислять с помощью предложенной библиотеки стандартных программ, то процесс численного моделирования ускоряется пропорционально n и числу функций, при этом точность приближения превосходит стандартные требования. Предложенная библиотека является расширяемой и может копироваться на мобильные устройства.Ключевые слова: кусочная интерполяция функций, максимальная точность вычисления при минимизации временной сложности, библиотека стандартных программ, моделирование координат движущихся объектов
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.