Коректне формулювання фізичної задачі та погано обумовлена матриця.
DOI:
https://doi.org/10.34121/1028-9763-2019-3-101-110Ключові слова:
ill-posed problem, poor conditionality, system of linear algebraic equations, nodal potential method, electric circuit, correct formulation of the problem, purposeful choice of variables, некоректне завдання, погана обумовленість, система лінійних алгебраїчних рівнянь, метод вузлових потенціалів, електричне коло, коректне формулювання завдання, цілеспрямований вибір зміннихАнотація
Розглянуто новий підхід до розробки методів розв'язання некоректних задач, який полягає в тому, що пропонується коректно формулювати завдання, а не вирішувати некоректну задачу. Коректне формулювання виконується на етапі складання рівнянь, які описують фізичний об'єкт. Слід зазначити, що етап складання рівнянь у сучасній літературі незаслужено обійдено увагою. На прикладі розрахунку електричного кола показано, що погана обумовленість матриці СЛАР залежить від особливостей конкретного електричного кола, а саме, діапазону зміни величин параметрів компонент електричного кола, а також, що загальноприйнятий критерій визначення некоректності завдання по поганій обумовленості матриці або близькості матриці до виродження є необхідний, але недостатній. Визначено, що механізм виникнення некоректного формулювання опису лінійного електричного кола полягає в невдалому виборі змінних при складанні опису електричного кола. При коректному формулюванні запропоновано завдання враховувати параметри компонент конкретного електричного кола при виборі змінних СЛАР на етапі складання рівнянь. Показано, що в методі вузлових потенціалів і його модифікаціях неможливо реалізувати цілеспрямований вибір змінних при складанні рівнянь. Сформульовано вимоги до методу коректного формулювання опису лінійного електричного кола. Розрахунок модельного прикладу методом, який задовольняє сформульованим вимогам, підтвердив той факт, що завдання коректно сформульовано, а рішення стійке навіть у разі погано обумовленої матриці.Посилання
1. Адамар Ж. Задача Коши для линейных уравнений с частными производными гиперболического типа. М.: Наука, 1978. 351 с.
2. Годунов С.К. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1979. 391 с.
3. Корректные и некорректные задачи. URL: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/064/938.htm.
4. Сигорский В.П., Петренко А.И. Алгоритмы анализа электронных схем. Киев: Техника, 1970. 396 с.
5. Губарев В.Ф., Мельничук С.В. Алгоритмы гарантированного оценивания состояния линейных систем при наличии ограниченных помех. URL: http://www.irtc.org.ua/Статья ГубаревМельничук_ОК_10_03_15.дос.
6. Воеводин В.В. Вычислительные основы линенйной алгебры. М.: Наука, 1977. 304 с.
7. Калиткин Н.Н., Юхно Л.Ф., Кузьмина Л.В. Количественный критерий обусловленности систем линейных алгебраических уравнений. Математическое моделирование. 2011. Т. 23, № 2. С. 3–26.
8. Фаддеев Д.К., Фаддеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М.: Изд-во физ-мат лит., 1963. 734 с.
9. Волобоев В.П. Составление уравнений цепи, содержащей зависимые двухполюсники и многополюсники. Вопросы проектирования математических машин и устройств. Киев: Научный совет по кибернетике АН УСАН УССР, 1972. С. 3–16.
10. Волобоев В.П. Составление уравнений цепи, содержащей зависимые двухполюсники и многополюсники. Вопросы проектирования математических машин и устройств. Киев: Научный совет по кибернетике АН УСАН УССР, 1972. С. 3–16.
11. Волобоев В.П. К учету сходимости численных методов при составлении уравнений цепи постоянного тока. Вопросы проектирования математических машин и устройств. Киев: Научный совет по кибернетике АН УСАН УССР, 1972. С. 17–26.
12. Волобоев В.П. О расширении класса схем, моделируемых методом напряжений ветвей дерева. Проектирование технических средств ЭВМ и систем: сб. научн. трудов. Киев: Изд-во ИК АН УССР, 1982. С. 32–36.
13. Волобоев В.П., Клименко В.П. Об одном подходе к моделированию энергосистем. Математичні машини і системи. 2009. № 4. С. 106–118.
14. Волобоев В.П., Клименко В.П. Механика стержневых систем и теория графов Математичні машини і системи. 2012. № 2. С. 81–96.
15. Волобоев В.П., Клименко В.П. Метод конечных элементов и теория графов. Математичні машини і системи. 2013. № 4. С. 114–126.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Математичні машини і системи

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
