Questions tagged «quadrature»

正交也称为数值积分,是指通过在有限数量的点上评估被积数而得到的积分近似值。

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用于数值积分的C ++库(正交)
我有自己的数值积分(正交)子例程,它是Bulirsch&Stoer于1967年出版的ALGOL程序的C ++改编(Numerische Mathematik,9,271-278)。 我想升级到更现代的(自适应)算法,并想知道是否有(免费)C ++库提供了这种算法。我看起来像GSL(它是C),但是它带有一个可怕的API(尽管数字可能不错)。还有别的事吗? 一个有用的API如下所示: double quadrature(double lower_integration_limit, double upper_integration_limit, std::function<double(double)> const&func, double desired_error_bound_relative=1.e-12, double desired_error_bound_absolute=0, double*error_estimate=nullptr);
10 c++  quadrature 

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三角形/四面体/单形上的高阶数值积分
令为三角形,令为上的平滑函数。ŤŤTFFfŤŤT 我们可以使用中点正交,其中是的中点。∫FdX ≈ | Ť| ⋅˚F(x中号)∫FdX≈|Ť|⋅F(X中号)\int f dx \approx |T|\cdot f(x_M)X中号X中号x_MŤŤT 能否为我提供单形的高阶公式(作为参考)?
10 quadrature 

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三角形上紧支撑函数的数值积分
如标题所示,我正在尝试计算三角形上紧密支持的函数(Wendland的五次多项式)的积分。注意,函数的中心在3-D空间中。我整合上的任意这个功能,但小三角形(area&lt;(radius/4)22area&lt;(radius/4)22area < \frac{(radius/4)^2}{2})。我目前使用的是1985年Dunavant描述的集成(p = 19)。 但是,这些正交规则似乎不适用于紧凑支持的问题。这是由以下事实:当我整合支持f(r)=[r≤1]f(r)=[r≤1]f(r) = [r\leq1](这样一个函数,它是1半径为1的圆内),其上使用三角形离散的平面上,我的(归一化)的结果之间1.001和0.897。 所以我的问题是,针对此类问题是否存在专门的正交规则?低阶复合积分规则会更好地工作吗? 不幸的是,此例程在我的代码中确实至关重要,因此精度至关重要。另一方面,我需要在单个时间步中“几次”执行此集成,因此计算开销不应太高。并行化不是问题,因为我将串行执行集成。 预先感谢您的回答。 编辑:Wendland的五次多项式由下式给出w ^(q)= [ q≤ 2 ] αH3(1 − q2)4(2 q+ 1 )W(q)=[q≤2]αh3(1−q2)4(2q+1)W(q) = [q\leq2]\frac{\alpha}{h^3}(1-\frac{q}{2})^4(2q+1)与α = 2116个πα=2116π\alpha = \frac{21}{16\pi} - [R0q= ∥ [R - ř0∥Hq=‖r−r0‖hq=\frac{\|r-r_0\|}{h}[R0r0r_0R3R3\mathbb{R}^3 EDIT2:如果ΔΔ\Delta是二维三角形,那么我想用\ omega(r)= W(\ frac {\ | r-r_0 \ |} {h})计算\ int_ \ Delta \ omega(r)dr。所以q在W¯¯永远不会小于0。注意,积分是在在2 …
10 quadrature 

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正交规则,方法和参考
至少有一个相当全面的正交规则百科全书,似乎没有在相当长的时间内更新过,并且访问受到限制。此资源是指几种古典和现代资源,通常可以很好地组合在一起。但是,它是从纯粹的理论方法出发构造正交规则的,因此错过了用于有限元计算的更实用的方法。 是否存在更多关于正交规则的多学科纲要,还是没有人知道开放源代码库,该库为简单域(例如用于有限元素的方法)实现了广泛的此类方法?

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评估具有许多独立周期且无闭合形式的振荡积分
我知道的大多数关于振荡积分的方法都处理以下形式的积分 ∫F(x )Ë我ω XdX∫F(X)Ë一世ωXdX \int f(x)e^{i\omega x}\,dx 哪里 ωω\omega 大。 如果我有以下形式的整数 ∫F(x )G1个(x )⋯Gñ(x )dX ,∫F(X)G1个(X)⋯Gñ(X)dX, \int f(x)g_1(x)\cdots g_n(x)\,dx, 哪里 GķGķg_k 是振荡函数,其根仅是大约已知的,但是某种渐近形式 Gķ(x )〜Ë一世ωķXGķ(X)〜Ë一世ωķX g_k(x) \sim e^{i\omega_k x} 已知,随着频率 ωķωķ\omega_k 都不同(和 问问\mathbb{Q}-线性独立),那么如何评估此积分? 与情况不同 Ë我ω XË一世ωXe^{i\omega x},多项式积分 ∫X一个∏Gķ(x )∫X一个∏Gķ(X)\int x^a \prod g_k(x) 未知,所以我无法构造一组多项式插值 F(x )F(X)f(x) 并精确地整合插值 我确切的问题是 GķGķg_k是贝塞尔函数 Ĵ0(ωķX )Ĵ0(ωķX)J_0(\omega_k x)和 …

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选择将哪个函数积分为奇数的数字正交?
例如,我想数值计算的范数在某些域中包括零,我试过高斯求积,但失败了,它与使用球坐标进行积分的单位球上的实范数相差很远,有什么好办法吗?对于具有重入角的区域,该问题经常出现在有限元计算玩具问题中。谢谢。L2L2L^2u=1(x2+y2+z2)1/3u=1(x2+y2+z2)1/3\displaystyle u = \frac{1}{(x^2+y^2+z^2)^{1/3}}L2L2L^2

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数值积分,可能除以“零”
我正在尝试整合 ∫1个0Ť2 n + 2经验值(α[R0Ť) dŤ∫01t2n+2exp⁡(αr0t)dt\int^1_0 t^{2n+2}\exp\left({\frac{\alpha r_0}{t}}\right)dt 这是一个简单的转换 ∫∞1个X2 n经验值(- α[R0X )dX∫1∞x2nexp⁡(−αr0x)dx\int^{\infty}_1 x^{2n}\exp(-\alpha r_0 x)dx 使用 t =1个Xt=1xt = \frac1{x}因为很难在数值上近似不正确的积分。但是,这确实导致了评估新积分接近零的问题。看到间隔只有长度1(这样可比dŤdtdt 可以做得很小),但是当积分接近零时我应该考虑什么呢? 在某种程度上,我认为 ∫1个ϵŤ2 n + 2经验值(α[R0Ť) dŤ∫ϵ1t2n+2exp⁡(αr0t)dt\int^1_\epsilon t^{2n+2}\exp({\frac{\alpha r_0} {t}})dt 是个好主意 ϵϵ\epsilon是一些小数目。但是,我应该选择哪个号码?应该是机器epsilon吗?用机器epsilon划分的数字是否正确?此外,如果我的机器ε(或接近它)的除法给出了一个非常大的数字,则取经验值(1个ϵ)exp⁡(1ϵ)\exp(\frac{1}{\epsilon}) 会变得更大。 我应该如何处理呢?有没有一种方法可以对此函数定义明确的数值积分?如果没有,整合功能的最佳方法是什么?
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