Кіріспе

Адаптациялық Симпсон әдісі, адаптациялық Симпсон ережесі деп те аталады, бұл 1962 жылы Г. Ф. Кунсир ұсынған сандық интеграция әдісі. Бұл сандық интеграцияның алғашқы рекурсивті адаптивті алгоритмі, бірақ қазіргі заманғы Гаусс-Кронрод және Кленшоу-Куртис квадратураларына негізделген адаптивті әдістер көбірек ұнатылады. Адаптациялық Симпсон әдісі Симпсон ережесін пайдалана отырып, белгілі интегралды есептеуден алынған қателік бағасын пайдаланады. Егер қате пайдаланушы белгілеген толеранстан асып кетсе, алгоритм интеграция интервалын екіге бөліп, адаптивті Симпсон әдісін әрбір субинтервалда рекурсивті түрде қолдануды талап етеді. Бұл әдіс, әдетте, композиттік Симпсон ережесіне қарағанда әлдеқайда тиімді, өйткені ол функцияны тектік функциямен жақсы шамалаған жерлерде функцияның бағалануын аз пайдаланады. Симпсон ережесі - интерполяциялық квадраттық ереже, ол интеграл үш немесе одан төмен дәрежелі көпмүше болған кезде дәл болады. Ричардсон экстраполяциясын қолдану арқылы алты функция мәндері үшін Симпсонның дәл бағасы түзетуді қолдану арқылы үш функция мәндері үшін кем дәл бағамен біріктіріледі. Сонымен, алынған баға бес немесе одан аз дәрежедегі көптамалар үшін дәл болады.

Терминдерді анықтау

Интервалды бөлуді қашан тоқтату керектігін анықтау критерийі, Ж. Н. Лайнесс ұсынған, мұнда орта нүктесі бар интервал , ал , , және Симпсон ережесімен берілгендер , , және тиісінше, және интервал үшін қажетті ең жоғары қатеге төзімділік. Ескерту:

Процедуралық қадамдар

Адаптациялық Симпсон әдісін орындау үшін келесідей істеңіз: егер , интегралды шамалау үшін қолданылатын Симпсон ережелерінің қосындысына және қосыңыз, әйтпесе, сол операцияны орындаңыз және орнына .

Қатынасты алгоритмдер

Хенриксон (1961) Симпсон ережесінің рекурсивті емес нұсқасы. Ол солдан оңға қарай интеграцияланып, қажет болған жағдайда аралық енін реттей отырып "қалыптасады". 1962 жылғы алгоритм, тым сақ деп табылған, оны тоқтату үшін қолданады, сондықтан 1963 жылғы жақсарту оны қолданады. Lyness (1969) қазіргі интегратор болып табылады. McKeeman 1962 төрт модификация жиынтығы ретінде құрылған, ол трисекцияны екіге бөлумен алмастырады, есептеу шығындарын төмендету үшін (Kuncir интеграторымен сәйкес келетін 1 + 2 модификациялары) және МакКеменнің 1962/63 қателік бағалауын бесінші тәртіпке дейін жақсартады (3-ші модификация), Буль ережесі мен Ромберг әдісіне байланысты. 4-ші түзетуде, бұл жерде енгізілмеген, ε-ді қазіргі дәлдікпен рұқсат етілген ең төменгі деңгейге көтеруге және жаңа қатеге қайтаруға мүмкіндік беретін дөңгелектеу қатесі туралы ереже бар.