ИСТИНА

Программа DE45D предназначена для вычисления решения задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка в конце заданного интервала интегрирования методом рядов Чебышёва. Версия на языке Фортран. Предполагается, что правая часть системы имеет непрерывные ограниченные частные производные по независимой переменной и по компонентам решения. Тогда решение системы разлагается на промежутке интегрирования в равномерно сходящийся ряд по смещенным многочленам Чебышёва первого рода. Интервал интегрирования разбивается на элементарные сегменты длины H. Если длина интервала интегрирования не является целым кратным H, то последний элементарный сегмент считается нестандартным и задается специальным образом. На каждом элементарном сегменте решение исходной задачи Коши приближенно представляется в виде частичной суммы смещенного ряда Чебышёва Значения H и число слагаемых в частичной сумме задаются пользователем при обращении к программе. Они выбираются таким образом, чтобы на каждом элементарном сегменте ряд Чебышёва для решения задачи Коши (и его производной) являлся быстросходящимся рядом. В качестве решения в конце интервала интегрирования принимается значение решения в конце последнего элементарного сегмента. Коэффициенты ряда Чебышёва для решения на текущем сегменте вычисляются приближенно итерационным способом исходя из некоторого начального приближения с помощью квадратурной формулы Маркова. Количество итераций, которое предписывается выполнить в этом итерационном процессе, одинаково для всех сегментов и задается при обращении к подпрограмме. Начальное приближение коэффициентов ряда Чебышёва для производной на текущем сегменте может быть вычислено двумя способами. В первом способе начальное приближение определяется только с использованием значения решения. Во втором способе начальное приближение определяется через коэффициенты ряда Чебышёва производной на предыдущем элементарном сегменте. Второй способ определения начального приближения в некоторых случаях может привести к более быстрой сходимости итерационного процесса и, тем самым, к меньшему числу выполняемых итераций. Способ выбора начального приближения задается пользователем при обращении к программе. Разбиение промежутка интегрирования на элементарные сегменты (шаги) выполняется для того, чтобы на каждом таком сегменте ряды Чебышёва для решения и его производной были быстросходящимися рядами. Другими словами, длина элементарных сегментов, задаваемая параметром H, подбирается таким образом, чтобы убывание коэффициентов этих рядов Чебышёва на элементарном сегменте происходило достаточно быстро, вследствие чего можно было бы считать частичные суммы этих рядов близкими к многочленам наилучшего равномерного приближения на элементарном сегменте для решения и его производной. Порядок этих частичных сумм задается пользователем. Язык программирования: Фортран Аналогов этой программы нет, поскольку она реализует новый численный метод, разработанный авторами программы. Программа распространяется бесплатно. Исходные тексты доступны по запросам пользователей. Свидетельство получено в рамках проекта (проектов): "Исследование и разработка методов, алгоритмов и программного обеспечения в области вычислительной математики"