پایان‌نامه

روش های تکراری برای حل معادلات غیرخطی بر مبنای روش های نیوتن و هوموتوپی

چکیده

اغلب در آزمایش های علمی و مهندسی به پیدا کردن ریشه های یک معادله غیرخطی برخورد می کنیم.‎‎‎‎ روش های تحلیلی برای حل چنین معادلاتی به ندرت وجود دارند‏، بنابراین می توان امیدوار بود که فقط جواب های تقریبی را به کمک روش های تکراری به دست آوریم‏.‎ در میان روش های مرتبه دو روش نیوتن احتمالاً‎ ‎‎ معروف ترین و پراستفاده ترین الگوریتم می باشد.‎‎‎‎‎ در سال های اخیر چند اصلاح و بهبود برای روش نیوتن پیشنهاد و تجزیه و تحلیل شده اند.‎‎ ‎این‎ روش های اصلاح شده درصدد بهبود مرتبه همگرایی‏، سرعت همگرایی و شاخص کارایی روش نیوتن هستند. ‎ از این روش های تکراری بهبودیافته انتظار می رود که با استفاده از مشتق های مرتبه پایین تر سریعتر به جواب همگرا شوند‏، زیرا در بیشتر موارد محاسبه مشتق های مرتبه بالای تابع ‎f(x) بسیار دشوار است. روش های دیگری برای پیدا کردن ریشه های معادلات غیرخطی از جمله تکنیک هوموتوپی ارائه شده اند. ‎‎ ‎در این پایان نامه به بررسی روش های تکراری اصلاح شده از نوع نیوتن و هوموتوپی و مقایسه آنها پرداخته می شود. در ‎‎فصل اول‎‎‎ مقدمات و تعاریف اولیه مورد نیاز بیان می شوند.‎ در فصل دوم به بررسی روش های تکراری مرتبه سه می پردازیم. این روش ها شامل روش های تدوین شده با استفاده از بسط سری تیلور تابع ‎$‎‎‎f(x)$‏ و استفاده از تجزیه آدومیان‏ و استفاده از خانواده روش های چندپارامتری هستند. در فصل سوم روش های اصلاح شده مرتبه چهار و پنج بررسی می گردند. این روش ها با استفاده از ترکیب توابع تکرار مختلف‏، تقریب مشتق ها‏، ترکیب روش وتری و نیوتن و استفاده از خانواده چندپارامتری ارائه شده اند. در فصل چهارم به بررسی چند روش با مرتبه همگرایی بالاتر از چهار می پردازیم. این روش ها با استفاده از روش های مرتبه پایین تر و معرفی پارامتر های جدید‏، تقریب زدن مشتق ها و استفاده از توابع حقیقی مقدار یک پارامتری و پیدا کردن شرایطی برای بالا بردن مرتبه همگرایی به وجود می آیند. ‎در‎ فصل پنجم روش های تکراری برای پیدا کردن ریشه های چندگانه معادلات غیرخطی را بررسی می کنیم. این روش ها با استفاده از اصلاح روش های تکراری برای پیدا کردن ریشه های ساده‏، تحقیق بر روی طرح های تکراری و استفاده از توابع حقیقی مقدار چندپارامتری ارائه شده اند. ‎ در‎‎‎ فصل ششم ابتدا ایده اساسی روش هوموتوپی برای پیدا کردن ریشه های معادلات غیرخطی معرفی می شود. سپس به بررسی روش های اصلاح شده هوموتوپی می پردازیم. ‎در‎ انتهای هر فصل مقایسه ای بین شاخص کارایی روش های ارائه شده انجام می گردد و مثال های عددی برای تأیید نتایج نظری ارائه می گردند. در پایان نتیجه گیری نموده و پیشنهاداتی در مورد تحقیقات آینده مطرح می نماییم.

اساتید راهنما و مشاور

فائزه توتونیان، مرتضی گچ پزان

پایان‌نامه‌های مشابه

  • همگرایی روش hss-نیوتن و ژاکوبین منفرد برای حل دستگاه های معادلات غیرخطی

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه قم - دانشکده ریاضیمریم بدرخانی

    این پایان‎‎نامه، بر روی دستگاه های معادلات غیرخطی در دو حالت ژاکوبین منفرد و نامنفرد متمرکز شده است . در بخش دستگاه های نامنفرد‏ ‏، دستگاه های‎ ابعاد‏ بزرگ و تنک ایجاد شده از گسسته سازی معادلات انتشار-گرما با ماتریس ژاکوبین معین مثبت و غیر هرمیتی از طریق روش‎ تجزیه ی هرمیتی و پاد

  • درک دانشجویان از حل عددی معادلات غیرخطی به روش های نقطه ی ثابت و نیوتن-رافسون

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده علوم پایهمجتبی عابدینی

    امروزه تحقیقات نشان داده اند که برای دستیابی دانشجویان به درک عمیق از ریاضیات، نباید تنها به درک رویّه ای یا درک مفهومی اکتفا کرد بلکه باید در کنار تقویت درک رویّه ای، درک مفهومی دانشجویان را نیز ارتقاء داد. در این تحقیق به منظور بررسی درک دانشجویان از حل عددی معادلات غیرخطی به ر

  • فوق همگرایی روش تکراری گالرکین برای معادلات انتگرال غیرخطی از نوع hammerstein

    پایان‌نامه۱۹۹۸وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایرانجواد شکری

    در این رساله روش تکراری گالرکین و روش منظم سازی تکراری "گالرکین-کانتروویچ" برای تقریب جواب معادله انتگرال hammerstien با کرنل هموار و بطور ضعیف منفرد و به فرم معمولی: x(t) - 10k(t2s)t(s2x(s))dsf(t), 0<t<1 عمومیت داده شده است . که در آن t, f, k توابع معلوم و x تابعی است که باید مع

  • روشهای شبه نیوتن نادقیق برای حل دستگاه های تنک از معادلات غیرخطی

    پایان‌نامه۲۰۱۱وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوممریم امیری

    حل معادلات غیر خطی خیلی بزرگ در پروژه های دولتی و مسائل فنی مهندسی بسیار مهم است. در این گونه مسائل، تعداد مجهولات و معادلات بسیار زیاد است در این صورت روش های تکراری gmres و گرادیان مزدوج و سایر روش های تکراری مفید نخواهند بود، زیرا در این روش ها اکثراً همگرایی بعد از n تکرار تض

  • روش تکراری وردشی برای حل معادلات تابعی و مقایسه ی نتایج با بعضی روش های متداول

    پایان‌نامه۲۰۱۱وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلانخدیجه صدری خاتونی

    در این پایان نامه، روش تکراری وردشی برای حل دستگاه های معادلات دیفرانسیل معمولی به کار برده شد و نتایج به دست آمده از این روش با نتایج حاصل از روش کلاسیک مرتبه ی چهارم رانگه – کوتا مقایسه شدند. در این مقایسه دیده شد که روش تکراری وردشی نسبت به روش رانگه – کوتا، دارای حجم محاسبات

  • روش تکراری شکاف هرمیتی وهرمیتی کج برای حل معادلات ماتریسی خطی

    پایان‌نامه۲۰۱۴وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه ولی عصر (عج) - رفسنجان - دانشکده علوم ریاضیآرزو کشوری پور

    روشی که در این پایان نامه بر روی آن بحث می کنیم یک روش تکراری دو مرحله ای است که برای اولین بار توسط بای وهمکارانش در سال ( 2003 ) ابداع شد. این روش برای حل دستگاه معادلات خطی معین مثبت غیر هرمیتی استفاده می شود همچنین بای و همکارانش ر.ش تکراری شکاف نرمال وهرمیتی کج را ارائه کردن

اسناد مشابه