Metode prediktor–korektor
Artikel ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia. |
Dalam analisis numerik, metode prediktor–korektor termasuk dalam algoritma yang dirancang untuk mengintegrasikan persamaan diferensial biasa - untuk menemukan fungsi yang tidak diketahui yang memenuhi persamaan diferensial yang diberikan. Algoritma tersebut diproses dalam dua langkah:
- Langkah awal, "prediksi", dimulai dari fungsi yang ditempatkan ke nilai fungsi dan nilai turunan untuk mengekstrapolasi nilai fungsi ini pada titik baru berikutnya.
- Langkah "korektor", menyempurnakan perkiraan awal dengan menggunakan nilai fungsi yang diprediksi dan metode lain untuk menginterpolasi nilai fungsi yang tidak diketahui itu pada titik berikutnya.
Metode Prediktor-korektor
metode Trapesium-Euler
Metode-metode yang sudah dibahas pada bagian-bagian sebelumnya yaitu Metode Euler dan Runge-kutta merupakan metode satu langkah untuk menyeleseikan persamaan diferensial biasa.sekarang kita akan membahas metode multi langkah,untuk menghitung yk dengan menggunakan gradien-gradien fj,dengan j < k,yang sudah diperoleh sebelumnya.metode ini tidak dapat dimulai dengan sendirinya karena tergantung pada metode-metode satu langkah seperti metode Euler untuk mendapatkan beberapa gradien awal.
metode prediktor-korektor terdiri atas dua bagian:(1) bagian prediktor,yang memprediksi yk dengan menggunakan gradien-gradien fj (j < k),dan (2)bagian korektor,yang menggunakan suatu rumus integrasi untuk memperbaiki hampiran.
Metode Trapesium-Euler menggunakan metode Euler sebagai algoritma korektor.jika kita gunakan indek pertama untuk menunjukan interval(langkah)dab indek kedua untuk menunjukan urutan hampiran,maka rumus Euler dapat ditulis sebagai
yk+1,0=yk,* +hfk,*
dengan aturan rumus dan'*' berturut-turut menunjukan hampiran awal dan akhir.pada rumus Euler,yk,* = yk = y(tk),dan fk,* = f(tk,yk).
Sebagai persamaan korektor,aturan trapesium dinyatakan sebagai
yk+1,j = yk,* + h/2(fk,* + fk+1,j-1)
Dengan j adalah penghitung iterasi proses koreksi dan
fk+,j-1 = f(tk+1,yk+1,j-1)
persamaan korektor yang digunakan sebanyak yang diperlukan untuk mendapatkan keakuratan yang diinginkan. perhatikan bahwa dengan menggunakan persamaan Euler sebagai nilai awal,yk+,j dapat dihitung untuk j=1,2 ....dengan rumus trapesium.proses koreksi dapat dihentikan setelah iterasi ke-n(ditentukan)atau setelah |yk+1,j+1-yk+1,j|<€,untuk suatu nilai € yang ditentukan.
Algoritma (Metode Trapesium Euler)
- menghitung hampiran penyeleseian masalah nilai awal y'=f(t,y) dengan y(t0)=y0 pada [t0,b].
- INPUT:n,t0,b,y0,€ dan fungsi f
- OUTPUT:(tk,yk),k=1,2,..n
- LANGKAH-LANGKAH:
- Hitung h=(b-t0)/n
- FOR k=1,2,..n
hitung f-=f(tk-1yk-1)
hitung tk=tk-1+h,z0=yk-1+h*f-
REPEAT
(a) Hitung z=z0+h/2[f-+f(tk,z0)]
(b) Hitung selisih=z-z0
(c) simpan z0=z
UNTIL|selisih|<€
simpan yk=z0
3. SELESAI
Berikut diberikan gambaran pemakaian metode ini melalui contoh.
Seleseikan persamaan diferensial dibawah ini
dy/dx=x*sqrt(y) sedemikian sehingga y(1)=1.
Penyeleseian
kita akan menyeleseikan PD ini dengan dua cara
menggunakan metode Euler,dan
menggunakan metode Trapesium-Euler
metode euler
a=1;b=2;h=0.1;y0=1;
xy=[a y0];
for t=a+h:h:b,y=y0+h*t*sqrt(y0);
xy=[xy; t y];
y0=y;end
xy
xy =
1.0000 1.0000 1.1000 1.1100 1.2000 1.2364 1.3000 1.3810 1.4000 1.5455 1.5000 1.7320 1.6000 1.9425 1.7000 2.1795 1.8000 2.4452 1.9000 2.7423 2.0000 3.0735
metode Trapesium-Euler
a=1;b=2;h=0.1;t01=0.0001;
y=1;xy=[a y];
for t=a+h:h:b,
y0=y+h*t*sqrt(y);y1=y0;
y2=y+h*(t*sqrt(y)+(t+h)*sqrt(y1))/2;
while abs(y2-y1)>=t01,
y1=y2;y2=y+h*(t*sqrt(y)+(t+h)*sqrt(y1))/2;
end
xy=[xy; t y2];y=y2;end
xy
xy =
1.0000 1.0000 1.1000 1.1185 1.2000 1.2547 1.3000 1.4107 1.4000 1.5883 1.5000 1.7899 1.6000 2.0176 1.7000 2.2741 1.8000 2.5619 1.9000 2.8837 2.0000 3.2426
Bandingkan nilai tersebut dengan nilai-nilai penyeleseian eksak
1 1
1.1 1.1077562
1.2 1.2321
1.3 1.3747563
1.4 1.5376
1.5 1.7226562
1.6 1.9321
1.7 2.1682562
1.8 2.4336
1.9 2.7307563
2. 3.0625
nilai eksak tersebut didapat dari pendekatan analitis
kita amati bahwa pendekatan dengan metode euler lebih dekat ke nilai eksak sehingga mempunyai galat yang ledih kecil dibanding dengan pendekatan trapesium-euler,pendekatan trapesium-euler mempunyai nilai galat yang lebih besar
Content Disclaimer
Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.
- The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
- There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
- It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
- Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
- Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.