Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий

Получена априорная оценка скорости сходимости сеточного решения к обобщенному решению двумерного уравнения Пуассона в случае смешанного краевого условия (краевые условия первого и третьего рода). Показано, что точность схемы выше вблизи тех сторон квадрата, на которых задано краевое условие Дирих...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Кибернетика и системный анализ
Date:2016
Main Authors: Майко, Н.В., Рябичев, В.Л.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2016
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142020
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий / Н.В. Майко, В.Л. Рябичев // Кибернетика и системный анализ. — 2016. — Т. 52, № 5. — С. 113-124. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859651997223878656
author Майко, Н.В.
Рябичев, В.Л.
author_facet Майко, Н.В.
Рябичев, В.Л.
citation_txt Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий / Н.В. Майко, В.Л. Рябичев // Кибернетика и системный анализ. — 2016. — Т. 52, № 5. — С. 113-124. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Кибернетика и системный анализ
description Получена априорная оценка скорости сходимости сеточного решения к обобщенному решению двумерного уравнения Пуассона в случае смешанного краевого условия (краевые условия первого и третьего рода). Показано, что точность схемы выше вблизи тех сторон квадрата, на которых задано краевое условие Дирихле. Отримано апріорну оцінку швидкості збіжності сіткового розв’язку до узагальненого розв’язку двовимірного рівняння Пуассона у випадку мішаної крайової умови (крайові умови першого і третього роду). Показано, що точність схеми вища поблизу тих сторін квадрата, на яких задана крайова умова Діріхле. We obtain the weighted error estimate of the finite-difference scheme for Poisson’s equation in a unit square, which takes into account the effect of the first boundary condition. We prove that the accuracy order is higher near the sides of the domain where the Dirichlet boundary condition is specified.
first_indexed 2025-12-07T13:34:24Z
format Article
fulltext ÓÄÊ 519.6 Í.Â. ÌÀÉÊÎ, Â.Ë. ÐßÁÈ×Å ÎÖÅÍÊÀ ÒÎ×ÍÎÑÒÈ ÐÀÇÍÎÑÒÍÎÉ ÑÕÅÌÛ ÄËß ÄÂÓÌÅÐÍÎÃÎ ÓÐÀÂÍÅÍÈß ÏÓÀÑÑÎÍÀ Ñ Ó×ÅÒÎÌ ÝÔÔÅÊÒÀ ÎÒ ÊÐÀÅÂÛÕ ÓÑËÎÂÈÉ Àííîòàöèÿ. Ïîëó÷åíà àïðèîðíàÿ îöåíêà ñêîðîñòè ñõîäèìîñòè ñåòî÷íîãî ðåøåíèÿ ê îáîáùåííîìó ðåøåíèþ äâóìåðíîãî óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà â ñëó- ÷àå ñìåøàííîãî êðàåâîãî óñëîâèÿ (êðàåâûå óñëîâèÿ ïåðâîãî è òðåòüåãî ðîäà). Ïîêàçàíî, ÷òî òî÷íîñòü ñõåìû âûøå âáëèçè òåõ ñòîðîí êâàäðàòà, íà êîòîðûõ çàäàíî êðàåâîå óñëîâèå Äèðèõëå. Êëþ÷åâûå ñëîâà: óðàâíåíèå Ïóàññîíà, êðàåâàÿ çàäà÷à, ðàçíîñòíàÿ ñõåìà, îöåíêà ñ âåñîì, ó÷åò âëèÿíèÿ êðàåâîãî óñëîâèÿ. ÏÎÑÒÀÍÎÂÊÀ ÇÀÄÀ×È È ÅÅ ÊÎÍÅ×ÍÎ-ÐÀÇÍÎÑÒÍÀß ÀÏÏÐÎÊÑÈÌÀÖÈß Â ïóáëèêàöèÿõ, ïîñâÿùåííûõ êîíå÷íî-ðàçíîñòíîé äèñêðåòèçàöèè êðàåâûõ è íà÷àëüíî-êðàåâûõ çàäà÷, òî÷íîñòü ïðèáëèæåííîãî ðåøåíèÿ íåðåäêî îöåíèâàåò- ñÿ â íîðìå ñ âåñîì. Òàêèå îöåíêè èíîãäà ìîæíî òðàêòîâàòü êàê êîëè÷åñòâåí- íîå âûðàæåíèå èçâåñòíîãî íàáëþäåíèÿ (ñì., íàïðèìåð, [1, 2]), ÷òî òî÷íîñòü ñõåìû âûøå âáëèçè òîé ÷àñòè ãðàíèöû îáëàñòè, ãäå çàäàíî êðàåâîå óñëîâèå Äèðèõëå, ïîñêîëüêó ñåòî÷íîå ðåøåíèå óäîâëåòâîðÿåò åìó òî÷íî. Âëèÿíèå êðàåâîãî óñëîâèÿ íà ñêîðîñòü ñõîäèìîñòè ðàçíîñòíîé ñõåìû äëÿ ýë- ëèïòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ, ïðåäñòàâëåííîãî â äèâåðãåíòíîé ôîðìå, èññëåäîâàíî â [3]. Èäåè [3] ïîëó÷èëè ðàçâèòèå â [4] ïðè èçó÷åíèè òî÷íîñòè òðàäèöèîííûõ ðàçíîñò- íûõ ñõåì äëÿ îäíîìåðíîãî è äâóìåðíîãî ïàðàáîëè÷åñêèõ óðàâíåíèé ñ êðàåâûì óñëîâèåì Äèðèõëå. Èç äîêàçàííûõ àïðèîðíûõ îöåíîê ñëåäóåò, ÷òî òî÷íîñòü ñõåìû ïîâûøàåòñÿ âáëèçè ñòîðîí è äíà ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ïðÿìîóãîëüíèêà â îäíîìåðíîì ñëó÷àå è âáëèçè áîêîâûõ ãðàíåé è äíà ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ïàðàëëåëåïèïåäà — â äâóìåðíîì ñëó÷àå. Ñêîðîñòü ñõîäèìîñòè ðàçíîñòíîé ñõåìû äëÿ îäíîìåðíîãî óðàâíåíèÿ òåï- ëîïðîâîäíîñòè ïðè ñìåøàííîì êðàåâîì óñëîâèè èññëåäîâàíà â [5]. Óñòàíîâëåí- íûå àïðèîðíûå îöåíêè â íîðìå ñ âåñîì ó÷èòûâàþò âëèÿíèå íà÷àëüíîãî óñëîâèÿ è çàäàííîãî íà îäíîì èç êîíöîâ îòðåçêà êðàåâîãî óñëîâèÿ Äèðèõëå. Òî÷íîñòü êîíå÷íî-ðàçíîñòíîé àïïðîêñèìàöèè ïåðâîé êðàåâîé çàäà÷è äëÿ äâóìåðíîãî êâàçèëèíåéíîãî ýëëèïòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ ñ ïåðåìåííûìè êîýôôè- öèåíòàìè ñ ó÷åòîì ýôôåêòà âëèÿíèÿ óñëîâèÿ Äèðèõëå èçó÷åíà â [6].  äàííîé ñòàòüå ðàññìîòðåíà ñìåøàííàÿ êðàåâàÿ çàäà÷à (ñ óñëîâèÿìè Äè- ðèõëå è Íüþòîíà) äëÿ óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà â êâàäðàòå è ïîëó÷åíà îöåíêà ñêîðî- ñòè ñõîäèìîñòè ïðèáëèæåííîãî ñåòî÷íîãî ðåøåíèÿ ê òî÷íîìó îáîáùåííîìó ðå- øåíèþ â íîðìå ñ âåñîì, ó÷èòûâàþùàÿ âëèÿíèå óñëîâèÿ Äèðèõëå. Ðàññìîòðèì çàäà÷ó � � ��u f x x D( ), , � � � � � � � u x u x x 1 10� ( ) , � , (1) u x� � �0 1, \� � , ãäå x x x� ( , )1 2 , � � � � � � � 2 1 2 2 2 2x x , D x x x� �{ ( , )1 2 : 0 1 x� , � �1 2, }, � � �D — ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 113 © Í.Â. Ìàéêî, Â.Ë. Ðÿáè÷åâ, 2016 ãðàíèöà êâàäðàòà D, �� � � 1 2 20 0 1{ ( , ): }x x x — ëåâàÿ ñòîðîíà êâàäðàòà D, � � const 0 . Ïðè ïîñòðîåíèè è èññëåäîâàíèè äèñêðåòíîãî àíàëîãà çàäà÷è (1) èñïîëüçó- þòñÿ òðàäèöèîííûå îáîçíà÷åíèÿ òåîðèè ðàçíîñòíûõ ñõåì [7]. Ââåäåì ñåòî÷íûå ìíîæåñòâà: � � � � � � � � � �� � � � �{ , , , / } ( ) x i h i N h N i 1 1 1 , N � 2 — öåëîå ÷èñëî, � �� � � � �{ }0 , � �� � � � �{ }1 , � �� �� � �{ } { }0 1 , � � �� �1 2 , � � �� �1 2 , � � �� \ ; � �� � � �� � �� � �{ ,x x0 3 3 }, � �� � � �� � �� � �{ , }x x1 3 3 , � �1 2, . Ñ ïîìîùüþ îïåðàòîðîâ ( )( , ) ( | | ) ( , )T x x h h x x d x h x h 2 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 2 � � � � �� � � � � � � �, ,x � � 1 ( )( , ) ( | | ) ( , ) T x x h h x x d x h x h 1 1 2 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � , , ( ) ( , ) , , x h h x d x h � � � � � � 2 1 2 1 1 1 2 1 0 1 1 äëÿ êîòîðûõ âûïîëíÿþòñÿ ñîîòíîøåíèÿ [8] T u x u xx x� � � � � � � � � 2 2 , , T T x h T x x T u x h u u x x1 1 1 1 1 2 2 1 2 1 2 1 1 1 1 3 2 1 � � � � � � � � � � � �� � , , , � �� � �, x � 1 , àïïðîêñèìèðóåì çàäà÷ó (1) ðàçíîñòíîé ñõåìîé � � � � ��y x x� � �( ), 1 , y x� � �0 1, \� � , (2) ãäå �( ) ( )( )x T T f x� 1 2 , � � �� �1 2 , �1 1 1 1 1 1 2y y x h y y x x x x � � � � � � � � � � , , ( ), , � � � � 2 1 1 2 2 2 2 1 3 y y x h y x x x x x � � � � � �� � � �� � � � � � � � , , , . � � � ÑÂÎÉÑÒÂÀ ÐÀÇÍÎÑÒÍÎÃÎ ÎÏÅÐÀÒÎÐÀ È ÎÖÅÍÊÀ ÐÀÇÍÎÑÒÍÎÉ ÔÓÍÊÖÈÈ ÃÐÈÍÀ Äëÿ ïîãðåøíîñòè z y u� � ïîëó÷èì çàäà÷ó � � � � ��z x x � �( ), 1 , z x� � �0 1, \� � , (3) ãäå � � � � �T T f u x x1 2 1 1 2 2 2 � � — ïîãðåøíîñòü àïïðîêñèìàöèè: � �1 2 1( ) ( )( ) ( ),x T u x u x x� � � � � , � � �2 1 1 1 3 ( ) ( )( ) ( ), , ( )( ) ( ) ( ), x T u x u x x T u x u x h u x x � � � � � � � � � � � 1. 114 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 Íà ìíîæåñòâå H h ñåòî÷íûõ ôóíêöèé, çàäàííûõ íà � è îáðàùàþùèõñÿ â íóëü íà � �\ �1 , îïðåäåëèì ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå è íîðìó: ( , ) ( ) ( ) ( ) ( )y h h y x x h h y x x x x � � � � � � � � � � � � 1 2 1 2 2 1 , || || ( , ) ( ) ( )� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � h h x h h x x x 1 2 2 1 2 2 2 1 1 2/ . Ââåäåì îïåðàòîðû A� �� �� , � �1 2, , A A A� � � �1 2 �, äåéñòâóþùèå â H h . Òîãäà ñõåìà (2) çàïèøåòñÿ â âèäå îïåðàòîðíîãî óðàâíåíèÿ Ay y H h� �� �, , , à çà- äà÷à (3) — â âèäå îïåðàòîðíîãî óðàâíåíèÿ Az z H h� � , , .  ïðîñòðàíñòâå H h ðàçíîñòíûå îïåðàòîðû A1 è A2 ñèììåòðè÷íû è ïîëîæè- òåëüíî îïðåäåëåíû: ( , )A y1 � � � � � � � � � � � � � h h y h h h y y h h yx x x x x x1 2 1 2 1 1 21 1 1 1 2 2 ( ) ( )� � � � � 1 1 1 2 1 2� � � � � � x x x h y � � �� � � �� , ( , )A y y h h y h y h h y x x x x x 1 1 2 2 2 2 1 2 2 1 1 2 1 1 1 � � � � � �� � � � � � � � � � �� �� � ��� � �� 2 1 1 12 2 2 1 2h h y x xx � � � � � � � � � � �� �� h l h y x h y x xx 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 0 2 1 12 2 ( ) ( , ) || �� y|| 2 (0 11 1� � �x l ), ( , ) ( ) (A y h h y h h h yx x x x2 1 2 1 2 1 2 2 22 1 3 � � � � � � � � � � �� � � �� � � � x x 2 1 )� �� � � � � � � � � �� � � �� � � �� � h h y h h h yx x x x x x 1 2 1 1 22 2 1 2 2 2 2 1 3 2 � � � � � �2 1 0 � � � ( )x , ( , )A y y2 � � � � � � �� � � �� � � �� � � h h y h h h y x x x x x 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 1 3 2 � � � � ( 1 2 2 21 1 2 2 2 1 0 1 2 2 1 2 2 0 2 � �� � � � �� � � � � ) ( ) h h y h h y x xx x x x �� � � �� � �� �h l h y x h l h y x xx x 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 8 2 8 0 2 21 1 2 2 ( ) ( , ) �� � � 8 2|| ||y (0 12 2� � �x l ). Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî ðàçíîñòíûé îïåðàòîð A ñèììåòðè÷åí è ïîëîæèòåëüíî îïðåäåëåí â H h , à çíà÷èò, ñóùåñòâóåò îáðàòíûé îïåðàòîð A �1. Èñïîëüçóÿ ôîðìóëû ñóììèðîâàíèÿ ïî ÷àñòÿì è �-íåðàâåíñòâî ïðè � ��1 4/ ( ) , íàéäåì || || ( , ) ( , ) || || || ||Ay Ay Ay A y A y A y A y A y A y2 1 2 1 2 1 2 2� � � � � � 2 1 22� ( , )A y A y � � � � �2 2 2 2 2 11 2 1 2 1 2 1 1 1 2 2 1 ( , ) ( )A y A y h h y y h h h y yx x x x x x � � � � � �� � � �� � � � � h yx x x 1 3 2 2 1 � � � � � � � � � � � �2 2 3 1 2 2 1 2 0 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 h h y h h y y x x x x x x x x � � � � ( ) � �� � � � �� � � �� � � � 2 1 3 1 2 2 0 2 2 2 1 � � � h h y x x x( ) (4) ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 115 116 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 � � � � � � � � �2 2 3 1 4 1 2 2 1 2 2 0 1 2 1 2 1 2 2 2 1 h h y h h y x x x x x x x � � � � � ( ) ( ) � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � h y x x x 2 2 0 2 2 2 1 � � � � �� � � �� � � � �� �2 1 3 21 2 2 0 1 2 2 2 2 2 1 1 2 � � � h h y h h y x x x x x x ( ) � �1 2 � �� � � � � � � � � � � �2 3 1 4 21 2 2 0 2 2 0 1 2 2 2 1 2 2 2 1 h h y h y x x x x x x x � � � � � ( ) ( ) � � � � � � � � � � � �2 6 21 2 2 1 2 2 0 1 2 1 2 1 2 2 2 1 h h y h h y x x x x x x x � � � ( ) 1 6 11 6 1 2 2 1 2 1 2 1 2 � � � � � � � � �� � � h h y B y x x x � � || ||* * , ãäå B y yx x1 1 2 * � � , x � �� �� �1 2 , — ðàçíîñòíûé îïåðàòîð, äåéñòâóþùèé èç H h â ïðîñòðàíñòâî H h * ñåòî÷íûõ ôóíêöèé, îïðåäåëåííûõ íà ìíîæåñòâå óçëîâ � �1 2 � �� ; ( , ) ( ) ( )*y h h y x x x � � � � � � �� � � 1 2 1 2 , || || ( , ) ( )* *y y y h h y x x � � � �� � � 1 2 2 1 2� � — ñî- îòâåòñòâåííî ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå è íîðìà â H h * . Èìååì ( , ) ( )* *B y w h h y w h h ywx x x x x x 1 1 2 1 21 2 1 2 1 2 � � � � � � � �� � � � � � � h h y h w y B wx x 1 2 1 1 2 2 2 1� � � � � ( , ), ãäå B H Hh h1: * � , — îïåðàòîð, ñîïðÿæåííûé ê îïåðàòîðó B H Hh h1 * *: � , B w w x h w x x x x 1 1 1 1 2 2 2� � � � � � � � � � , , , . � � (5) Àíàëîãè÷íî ïîëó÷àåì || || || || || || ( , ) ( , )Ay A y A y A y A y A y A y2 1 2 2 2 1 2 1 22 2� � � � � � � � � � �� � �� �2 2 2 2 1 3 1 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 h h y y h h h y y h x x x x x x � � � ( ) �� � � � � yx x x 2 2 1� � � � � � � � � � �2 2 3 1 2 2 1 2 0 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 h h y h h y y x x x x x x x x � � � � ( ) � �� � � � �� � � �� � � � 2 1 3 1 2 2 0 2 2 2 1 � � � h h y x x x( ) � � � � � � � � �2 2 3 1 4 1 2 2 1 2 2 0 1 2 1 2 1 2 2 2 1 h h y h h y x x x x x x x � � � � � ( ) ( ) � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � h y x x x 2 2 0 2 2 2 1 � � � � �� � � �� � � � �� �2 1 3 21 2 2 0 1 2 2 2 2 2 1 1 2 � � � h h y h h y x x x x x x ( ) � � � � � 1 2 1 2 2 2 1 2 3 1 4 1 2 2 0 � � �� � � � �� � h h y x x x x( ) � � � � � �� � � � �2 2 6 2 2 0 1 2 2 1 2 2 2 2 1 1 2 1 2 � � � � h y h h y h h x x x x x x ( ) y x x x x 1 2 2 2 1 2 0 � � � � � ( ) � � � � � � � � � �� � �2 1 6 11 6 1 2 2 2 2 1 2 1 2 h h y B y x x x � � || ||* * , (6) ãäå B y yx x2 1 2 * � � , x � �� �� �1 2 , — ðàçíîñòíûé îïåðàòîð, äåéñòâóþùèé èç H h â ïðîñòðàíñòâî H h * ñåòî÷íûõ ôóíêöèé, îïðåäåëåííûõ íà ìíîæåñòâå óçëîâ � �1 2 � �� ; ( , ) ( ) ( )*y h h y x x x � � � � � � �� � � 1 2 1 2 , || || ( , ) ( )* *y y y h h y x x � � � �� � � 1 2 2 1 2� � — ñêà- ëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå è íîðìà â H h * . Èìååì ( , )* *B y w h h y w h h yw h x x x x x x 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 � � � � � � � �� � � � � � � 2 2 2 1 22 1 h y h w y B wx x� � � � � ( , ), ãäå B H Hh h2 : * � , — îïåðàòîð, ñîïðÿæåííûé ê îïåðàòîðó B H Hh h2 * *: � , B w w x h w x x x x 2 1 1 1 2 2 2� � � � � � � � � � , , , . � � (7) Äàëåå áóäåì èñïîëüçîâàòü ñëåäóþùèé ðåçóëüòàò (îñíîâíàÿ ëåììà â [8]). Ëåììà 1. Ïóñòü: 1) A — ëèíåéíûé ñàìîñîïðÿæåííûé îïåðàòîð, äåéñòâóþ- ùèé â ãèëüáåðòîâîì ïðîñòðàíñòâå H ; 2) B — ëèíåéíûé îïåðàòîð, äåéñòâóþùèé èç H * â H (H H* � ); 3) ñóùåñòâóåò A �1 ; 4) || || || ||* *B A� � �� � �� H , ãäå B H H* *: � , — îïåðàòîð, ñîïðÿæåííûé ê îïåðàòîðó B H H: * � , ( , )*y � è || || ( , )* *� � �� — ñêàëÿðíîå ïðîèçâåäåíèå è íîðìà â H * . Òîãäà || || || || *A B� �1 � � � � �� H * . Ïðèìåíÿÿ ëåììó 1 ê îïåðàòîðàì A , B1 , B2 , ïîëó÷àåì îöåíêó || || || || *A Bk � �1 6 11 � � � �� H * (k �1 2, ). (8) Ñ ïîìîùüþ ôóíêöèè Ãðèíà G x G x x( , ) ( , ; , )� � �� 1 2 1 2 ðàçíîñòíîé êðàåâîé çàäà÷è � � � �G x G x x x h h � � � �� � � � � � � � 1 1 2 2 1 1 2 2 1 2 ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) , , � � � � � � �� � � �� � 2 1 31 1 1 2 2h G x G x h G x( ( , ) ( , )) ( , )� � �� � � � � � 2 1 1 1 2 2 2h x x h � � � �( , ) ( , ) , � �� �1, (9) G x( , )� � 0, � � �� �\ 1, ãäå �( , )m n — ñèìâîë Êðîíåêåðà, ðåøåíèå çàäà÷è (3) ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå z x G x( ) ( ( , ), ( ))� � � , x � � �� � 1. Äëÿ îöåíêè ôóíêöèè Ãðèíà âîñïîëüçóåìñÿ ñëåäóþùèì ðåçóëüòàòîì. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 117 Ëåììà 2. Èìååò ìåñòî íåðàâåíñòâî || ( , ) || ( )G x x� � 6 11 , ãäå ( ) min ( )( ), ( )x x x x x� � � �{ }1 1 11 2 1 2 . Äîêàçàòåëüñòâî. Çàäà÷ó (9) ìîæíî çàïèñàòü òàêæå â âèäå � � � � � �G x G x H x H x� � � � � �� � � � � � 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2( , ) ( , ) ( ( ) ( )) , , � � � � � � �� � � �� � 2 1 31 1 1 2 2h G x G x h G x( ( , ) ( , )) ( , )� � �� � � � � � � � � � 2 1 1 1 2 2 1 2h H x H x( ( ) ( )) ,� � � �� , G x( , ) , \� � � �� � �0 1 , ãäå H s( ) — ôóíêöèÿ Õåâèñàéäà, H s s s ( ) , , , , � � �� 1 0 0 0 èëè â îïåðàòîðíîì âèäå A G x B H x H x� � � � � ( , ) ( ( ) ( ))� � � �1 1 1 2 2 . Îòñþäà || ( , ) || || ( ( ) ( )) || || (G x A B H x H x H x� � � �� � � � ��� � � 1 1 1 2 6 11 1 2) ( ) ||*H x�� � � � � � � � � � � � � � � �� � � 6 11 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 h h H x H x( ) ( ) / � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6 11 1 2 1 1 0 1 1 2 2 2 2 2 01 1 2 h H x h H x h ( ) ( ) / � � � � 1 1 2 2� � � � � � � � � � � h / (10) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6 11 1 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 2 2 2 h h x h x h � � / / � � � 6 11 1 11 2( )( )x x . Çàïèøåì òåïåðü çàäà÷ó (9) èíà÷å: � � � � � � �G x G x H x H x� � � � � �� � � � � � 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2( , ) ( , ) ( ( ) ( )) , , � � � � � � �� � � �� � 2 1 31 1 1 2 2h G x G x h G x( ( , ) ( , )) ( , )� � �� � � � � � � � � � � 2 1 1 1 2 2 12h H x H x( ( ) ( )) ,� � � �� , G x( , ) , \� � � �� � �0 1 , èëè â îïåðàòîðíîì âèäå A G x B H x H x� �� � �( , ) ( ( ) ( ))� � �2 1 1 2 2 . Îòñþäà || ( , ) || || ( ( ) ( )) || || (G x A B H x H x H x� � � � � � � ��� � � 1 2 1 2 1 6 11 ) ( )||*H x2 � � � 118 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 119 � � � � � � � � � � � � � �� � � 6 11 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 1 2 h h H x H x( ) ( ) / � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6 11 1 2 1 1 0 1 1 2 2 2 2 2 1 1 2 h H x h H x h h ( ) ( ) / � � � � 2 1 1 2 � � � � � � � � � � / (11) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6 11 6 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1 2 2 2 h h x h h x � � / / 11 1 1 2( )� x x . Èç îöåíîê (10) è (11) ïîëó÷àåì óòâåðæäåíèå ëåììû.� ÀÏÐÈÎÐÍÀß ÎÖÅÍÊÀ ÒÎ×ÍÎÑÒÈ ÐÀÇÍÎÑÒÍÎÉ ÑÕÅÌÛ Èç ëåììû 2 ñëåäóåò îöåíêà | ( ) | | ( ( , ), ( ))| || ( , ) || || || ( ) ||z x G x G x x� � � � � � � 6 11 || � � � 6 11 1 1 2 2 2 ( )( || || || || ).x x x� (12) Îöåíèì çäåñü ñëàãàåìûå || ||�1 1 è || || 2 2 2x x . Äëÿ 1 ïðè x � � �� � 1 èìååì � � �1 2 2 2 2 2 1 1 2 2 ( ) ( )( ) ( ) ( | | ) ( , )x T u x u x h h x u x d x h x � � � � � � 2 2 1 2 � � � h u x x( , ) � � � � � � � 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 h h x u x u x x d x h x h ( | | )( ( , ) ( , ))� � � � � � � � � � � 1 2 2 2 2 1 1 1 1 22 2 2 2 h h x d u x d xx h x h ( | | ) ( , ) � � � � � � (13) � � � � � � � � 1 1 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 2 h h x d u x h u x d x ( | | ) ( , ) ( , ) � � � � � � � 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 1 � � � � � � � � � � � � � � � � � h x h xx h x h d� � � � � � � � � � � � �� 1 2 3 2 2 1 1 1 1 1 2 2h h x d d u x u x ( | | ) ( , ) ( , ) � � � � � � � � � �� � � � � � d x h x h xx h x h � � 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2 � � � � � � 1 2 3 2 2 1 2 2 1 3 3 2 3 2 1 2 h h x d d d u x d x h ( | | ) ( , ) � � � � � � � � � 2 2 2 22 2 2 2 2 2 x h xx h x h � � � � . Îòñþäà ââèäó ñîîòíîøåíèÿ T u x x u xx x1 2 1 2 1 1 � � � � � � � � � � �( ) ( ) , x ��, ñëåäóåò ïðåäñòàâ- ëåíèå � � � �1 1 2 2 3 2 2 1 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 x x x h x h x h h h x d d d( ) ( | | )� � � � � � xx h x h 22 2 2 2 � � � � � � � � �� � d h x u d x h x h � � � � � � � � 3 1 1 4 4 4 3 4 2 3 2 4 1 1 1 1 2 ( | | ) ( , ) � � 1 �, x , òîãäà | ( )| ( , ) � � � � � � � � 1 2 1 1 2 2 3 1 2 3 4 4 3 4 2 3 1 1x x x h h h h d d d d u � � � � 2 4 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 d x h x h x h x h x h x h x h x h � � � � � � � � � x h x h 2 2 2 2 � � � � � � � � �� h h h h h h h d u d x h 2 1 1 2 2 3 2 2 2 3 4 4 3 4 2 3 2 42 2 1 1 � � � � � � ( , ) x h x h x h 1 1 2 2 2 2 � � � � (14) � � � � � � � h h h h h h h h h d u2 1 1 2 2 3 2 2 2 2 1 3 4 4 3 4 2 3 2 2 2 2 2 2 � � � � � ( , ) d x h x h x h x h �4 1 2 1 1 1 1 2 2 2 2 � � � � � � � � � � � � � � � / � � � �� � � 8 2 3 1 3 4 4 3 4 2 3 2 2 4 1 1 1 1 2 2 2h h d u d x h x h x h x � � � � � � ( , ) � � � � � � � � � � � h2 1 2/ , x ��. Àíàëîãè÷íî ñ ó÷åòîì ñîîòíîøåíèÿ T u x h u u x x1 2 1 2 1 1 2 1 � � � � � � � � �� � � �� ïðè x � �� 1 èç ôîðìóëû (13) ïîëó÷èì ïðåäñòàâëåíèå 2 2 1 1 1 1 2 2 3 2 2 1 21 2 h x x h h h x d d dx x ( ( ) ( )) ( | | ) � � � � �� � � � � � h x h xx h x h 2 2 2 22 2 2 2 2 2 � � � � � � � � � � �d h u d x h � � � � � � � � � � 3 1 4 4 4 3 4 2 3 2 4 0 1 1 2 1 ( ) ( , ) , , îòêóäà 2 8 2 1 1 1 2 3 1 3 4 4 3 4 2 3 2 2 1h x x h h d u dx( ( ) ( )) ( , ) � � � � � � � � � � � �4 0 1 2 1 2 2 2 2 h x h x h � �� � � � � � � � � � / , x � �� 1. (15) Èç íåðàâåíñòâ (14) è (15) èìååì || || ( ) ( ) (�1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 12 2 � � � � � � � h h x h h h x x x x x x ) � � �� � � �� � � � � 2 1x � � � � �� � � � 64 2 4 3 4 4 3 4 2 3 2 2 4 1 1 1 1 2 2 2 h d u d x h x h x h x � � � � � � ( , ) h x 2 � � � � 120 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 � � � � � � � 64 2 4 3 4 4 3 4 2 3 2 2 4 0 1 2 2 2 2 2 h d u d h x h x h x � � � � � � � ( , ) 2 � � � � � � � � � 4 64 256 2 4 4 4 3 4 2 3 2 2 3 4 2 4 4 1h u d d h u x D ( , ) ( ,� � � � � � x x x dx dx D 2 1 2 2 2 2 1 2 ) � � , ÷òî äàåò îöåíêó || || ( , ) �1 1 2 2 4 1 2 1 2 2 2 2 1 216 � � � � � � � � � � � � h u x x x x dx dx D � � 1 2/ . (16) Ðàññìîòðèì òåïåðü ñëàãàåìîå || || 2 2 2x x â (12). Ïðè x �� èìååì � � �2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 ( ) ( )( ) ( ) ( | | ) ( , )x T u x u x h h x u x d x h x � � � � � � 1 1 1 2 � � � h u x x( , ) � � � � � � 1 1 3 1 1 1 2 2 3 2 3 2 3 2 1 1 h h x d d d u x d x h ( | | ) ( , ) � � � � � � � � � 1 1 1 11 1 1 1 2 2 x h xx h x h � � � � , îòêóäà ñëåäóåò ïðåäñòàâëåíèå � � � �2 2 2 1 3 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 x x x h x h x h h h x d d d( ) ( | | )� � � � � � xx h x h 11 1 1 1 � � � � � � � � �� � d h x u d x h x h � � � � � � � � 3 2 2 4 4 3 4 2 2 4 2 4 2 2 2 2 2 ( | | ) ( , ) � � 1 �, x , òîãäà, êàê è â (14), ïîëó÷èì íåðàâåíñòâî | ( ) | ( , ) � � � � � �2 1 3 2 3 4 3 4 3 2 4 2 2 42 2 2 2 2 8x x x h x x h h d u d� � � �� � � � � � � � � � � � � � h x h x h 2 1 1 1 1 1 2/ , x ��. (17) Ïðè x � �� 1 èìååì �2 1 1 3 ( ) ( )( ) ( ) ( )x T u x u x h u x� � � � � � � � � � � 2 0 3 0 1 2 1 2 0 2 1 2 1 1 h h u x d u x h u x x h ( ) ( , ) ( , ) ( , ) � � � � � � � � � � 2 0 3 0 1 2 1 2 2 0 1 2 1 1 h h u x u x d h u x x h ( )( ( , ) ( , )) ( , ) � � � � � � � � � � 2 3 0 1 2 1 1 2 1 1 00 1 2 1 1 h h d u x d h u x x h ( ) ( , ) ( , ) � � � � � � � ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 121 � � � � � � � � � �� � � �� 2 0 1 2 1 1 2 1 2 1 1 0h h d u x u x x d( ) ( , ) ( , ) � � � � � � � 0 1h � � � � 2 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 000 11 h h d d u x d h ( ) ( , ) � � � � � � �� , îòêóäà âñëåäñòâèå ñîîòíîøåíèÿ T u x x u x xx x2 2 2 2 12 2 � � � � � � � � � � � � � �( ) ( ), � � , ïîëó÷èì � � � � � � 2 1 2 2 2 1 1 2 2 2 3 4 2 2 2 2 x x x h h h d d d h x u ( ) ( ) ( | | ) ( , � � � � � � � � � �� 3 2 2 3 2 3 000 2 2 2 211 ) � �� � d x h x hh , x � �� 1. Îòñþäà ñëåäóåò öåïî÷êà íåðàâåíñòâ | ( )| ( , ) � � � � � � � 2 1 2 1 2 2 2 1 2 4 2 3 2 2 3 22 2 2 x x x h h h h d d d u d� � � � �3 000 2 2 2 2111 x h x hhhh � � � � � � � �� 2 21 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 4 2 3 2 2 3 2 2 3 2 h h h h h h h d u d x h � � � � � � ( , ) 2 2 21 0 1 2 x hh � � � � � � � � � � � � / (18) � � � � � � � � 2 2 1 3 2 2 4 2 3 2 2 3 2 2 3 0 2 2 2 21h h d u d x h x hh � � � � � � ( , )� � � � � � � � 1 2/ , x � �� 1. Èç (17) è (18) âûòåêàåò || || ( ) ( ) � � 2 2 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 22 x x x x x x x x h h x h h x� � � � � �1 � � � � � �� � � � 64 1 4 3 4 3 4 3 2 4 2 2 4 2 2 2 2 1 1 1 h d u d x h x h x h x � � � � � � ( , ) h x 1 � � � � � � � �� � � 4 1 4 2 4 2 3 2 2 3 2 2 3 0 2 2 2 21 2 2 h d u d x h x hh x � � � � � � � ( , ) � � � � � � � � � 4 64 256 1 4 4 3 4 3 2 4 2 2 3 4 1 4 4 1h u d d h u x D ( , ) ( ,� � � � � � x x x dx dx D 2 1 2 2 2 2 1 2 ) � � , ÷òî äàåò îöåíêó || || ( , ) 2 1 2 4 1 2 1 2 2 2 2 1 22 2 16x x D h u x x x x dx dx� � � � � � � � � � � � � � 1 2/ . (19) Íà îñíîâàíèè ïðèâåäåííûõ ðàññóæäåíèé ïðèõîäèì ê òàêîìó ðåçóëüòàòó. 122 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 Òåîðåìà 1. Ïóñòü ðåøåíèå u x x( , )1 2 çàäà÷è (1) óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ u W D� 2 4 ( ) . Òîãäà äëÿ òî÷íîñòè ðàçíîñòíîé ñõåìû (2) èìååò ìåñòî àïðèîðíàÿ îöåíêà ñ âåñîì | || | | | | ( ) � � �1 216 6 11 2 4z h u W D , ( ) min ( )( ), ( )x x x x x� � � �{ }1 1 11 2 1 2 . Äîêàçàòåëüñòâî. Ïîäñòàâëÿÿ (16) è (19) â (12), ïîëó÷àåì íåðàâåíñòâî | ( ) | ( )( ) ( , ) z x x h h u x x x x dx D � � � � � 16 6 11 1 2 2 2 4 1 2 1 2 2 2 2 1 dx2 1 2 � � � � � � � � � � � / � � � �16 6 11 2 1 2 4 � �( ) | | | | , ( ) x h u x W D , (20) îòêóäà ñëåäóåò óòâåðæäåíèå òåîðåìû 1. � ÂÛÂÎÄÛ È ÎÁÎÁÙÅÍÈß Â oòëè÷èå îò ñõåìû (2) òðàäèöèîííàÿ äèñêðåòèçàöèÿ çàäà÷è (1) ðàçíîñòíîé ñõåìîé � � � � � � � � y y T T f x x h y y y T x x x x x x x 1 1 2 2 1 2 2 1 2 1 1 2 ( )( ), , ( ) ( � � T f x x y x 2 1 10 )( ), , , \ , � � � � � � � � èìååò ïîðÿäîê O h( | | )/3 2 , ÷òî îçíà÷àåò ïîòåðþ ïîëîâèíû ïîðÿäêà ïðè àïïðîê- ñèìàöèè êðàåâîãî óñëîâèÿ ñ ÷àñòíîé ïðîèçâîäíîé. Àíàëîã äîêàçàííîé òåîðåìû ìîæíî ïîëó÷èòü è â ñëó÷àå íåîäíîðîäíîãî êðà- åâîãî óñëîâèÿ Íüþòîíà (ñì. çàäà÷ó (1)): � � ��u f x x D( ), , � � � � � � � u x u x g x x 1 1� ( ) ( ), � , (21) u x� � �0 1, \� � .  êà÷åñòâå ðàçíîñòíîé àïïðîêñèìàöèè çàäà÷è (21) ìîæíî ïðèíÿòü ñõåìó (2), ïîëàãàÿ â íåé �( ) ( )( ) ( )x T T f x h T g h S g x x� � �1 2 1 2 1 2 2 3 2 2 ïðè x � �� 1. Òîãäà äëÿ ïîãðåøíîñòè z y u� � ïîëó÷èì çàäà÷ó (3), â êîòîðîé � �2 1 1 1 21 3 3 ( ) ( )( ) ( ) ( )( ),x T u x h u x h S g x x� � � � � �� � � �� � � �1. Ïðèìåíÿÿ ëåììó Áðýìáëà–Ãèëüáåðòà è ðàññóæäàÿ êàê è â [8, ñ. 165], ïîëó÷à- åì àïðèîðíóþ îöåíêó ñ âåñîì || || | | || || ( ) � �1 2 2 4z M h u W D , ãäå M — íå çàâèñÿùàÿ îò | |h è u ïîñòîÿííàÿ. Çàìåòèì, ÷òî ôóíêöèîíàëû 1 è 2 â (16) è (19) òàêæå ìîæíî îöåíèâàòü ñ ïîìîùüþ ëåììû Áðýìáëà–Ãèëüáåðòà [8], íî òàêèå îöåíêè ñîäåðæàëè áû íåîïðå- äåëåííûå ïîñòîÿííûå (íå çàâèñÿùèå îò | |h è u x( )). Èòàê, îöåíêà (20) ïîêàçûâàåò, ÷òî ðàçíîñòíàÿ ñõåìà (2) èìååò âòîðîé ïîðÿ- äîê òî÷íîñòè, ïðè÷åì òî÷íîñòü ñõåìû âûøå âáëèçè òðåõ ñòîðîí ��2 , ��1 êâàäðà- òà D , íà êîòîðûõ çàäàíî êðàåâîå óñëîâèå Äèðèõëå. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5 123 ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. à à ë á à Å . Ô . Î ïîðÿäêå òî÷íîñòè ðàçíîñòíîé ñõåìû äëÿ óðàâíåíèÿ Ïóàññîíà ñî ñìåøàííûì ãðàíè÷- íûì óñëîâèåì // Îïòèìèçàöèÿ àëãîðèòìîâ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ÝÂÌ. — Ê.: Èí.-ò êèáåðíåòè- êè èì. Â. Ì. Ãëóøêîâà ÀÍ ÓÑÑÐ, 1985. — Ñ. 30–34. 2. Ì î ë ÷ à í î â È . Í . , à à ë á à Å . Ô . Î ñõîäèìîñòè ðàçíîñòíîé ñõåìû, àïïðîêñèìèðóþùåé çàäà÷ó Äè- ðèõëå äëÿ ýëëèïòè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ ñ êóñî÷íî-ïîñòîÿííûìè êîýôôèöèåíòàìè // ×èñëåííûå ìåòîäû è òåõíîëîãèÿ ðàçðàáîòêè ïàêåòîâ ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì. — Ê.: Èí-ò êèáåðíåòèêè èì. Â. Ì. Ãëóøêî- âà ÀÍ ÓÑÑÐ, 1990. — Ñ. 161–165. 3. M a k a r o v V . On a priori estimate of difference schemes giving an account of the boundary effect // C.R. Acad. Bulg. Sci. (Proceedings of the Bulgarian Academy of Sciences). — 1989. — 42, N 5. — P. 41–44. 4. Ì à ê à ð î â  . Ë . , Ä å ì ê ³ â Ë . ² . Ïîêðàùåí³ îö³íêè òî÷íîñò³ òðàäèö³éíèõ ð³çíèöåâèõ ñõåì äëÿ ïàðà- áîë³÷íèõ ð³âíÿíü // Ïðàö³ Óêðà¿íñüêîãî ìàòåìàòè÷íîãî êîíãðåñó, 2001. — Ñ. 31–42. 5. Ì à é ê î Í .  . Îöåíêè òî÷íîñòè ðàçíîñòíûõ ñõåì äëÿ îäíîìåðíîãî ïàðàáîëè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ ñ ó÷åòîì ýôôåêòà îò íà÷àëüíûõ è êðàåâûõ óñëîâèé // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2014. — ¹ 5. — Ñ. 154–163. 6. M a k a r o v V . L . , D e m k i v L . I . Accuracy estimates of difference schemes for quasi-linear elliptic equations with variable coefficients taking into account boundary effect // Lect. Notes Comput. Sci. — 2005. — 3401. — P. 80–90. 7. S a m a r s k i i A . A . The theory of difference schemes. — New York: Marcel Dekker, Inc., 2001. — 762 p. 8. Ñ à ì à ð ñ ê è é A . A . , Ë à ç à ð î â Ð . Ä . , Ì à ê à ð î â  . Ë . Ðàçíîñòíûå ñõåìû äëÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé ñ îáîáùåííûìè ðåøåíèÿìè. — M.: Âûñø. øê., 1987. — 296 ñ. Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 23.07.2015 Í.Â. Ìàéêî, Â.Ë. Ðÿá³÷åâ ÎÖ²ÍÊÀ ÒÎ×ÍÎÑÒ² вÇÍÈÖÅÂί ÑÕÅÌÈ ÄËß ÄÂÎÂÈ̲ÐÍÎÃΠвÂÍßÍÍß ÏÓÀÑÑÎÍÀ Ç ÓÐÀÕÓÂÀÍÍßÌ ÅÔÅÊÒÓ Â²Ä ÊÐÀÉÎÂÈÕ ÓÌΠÀíîòàö³ÿ. Îòðèìàíî àïð³îðíó îö³íêó øâèäêîñò³ çá³æíîñò³ ñ³òêîâîãî ðîç- â’ÿçêó äî óçàãàëüíåíîãî ðîçâ’ÿçêó äâîâèì³ðíîãî ð³âíÿííÿ Ïóàññîíà ó âèïàä- êó ì³øàíî¿ êðàéîâî¿ óìîâè (êðàéîâ³ óìîâè ïåðøîãî ³ òðåòüîãî ðîäó). Ïîêà- çàíî, ùî òî÷í³ñòü ñõåìè âèùà ïîáëèçó òèõ ñòîð³í êâàäðàòà, íà ÿêèõ çàäàíà êðàéîâà óìîâà ijð³õëå. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ð³âíÿííÿ Ïóàññîíà, êðàéîâà çàäà÷à, ð³çíèöåâà ñõåìà, îö³íêà ç âàãîþ, óðàõóâàííÿ âïëèâó êðàéîâî¿ óìîâè. N.V. Mayko, V.L. Ryabichev THE BOUNDARY EFFECT IN THE ERROR ESTIMATE OF THE FINITE-DIFFERENCE SCHEME FOR POISSON’S EQUATION Abstract. We obtain the weighted error estimate of the finite-difference scheme for Poisson’s equation in a unit square, which takes into account the effect of the first boundary condition. We prove that the accuracy order is higher near the sides of the domain where the Dirichlet boundary condition is specified. Keywords: Poisson’s equation, mixed boundary condition, finite-difference scheme, weighted error estimate, boundary effect. Ìàéêî Íàòàëèÿ Âàëåíòèíîâíà, êàíäèäàò ôèç.-ìàò. íàóê, äîöåíò Êèåâñêîãî íàöèîíàëüíîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Òàðàñà Øåâ÷åíêî, e-mail: mayko@knu.ua, natmaiko@gmail.com. Ðÿáè÷åâ Âÿ÷åñëàâ Ëüâîâè÷, êàíäèäàò ôèç.-ìàò. íàóê, äîöåíò Êèåâñêîãî íàöèîíàëüíîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Òàðàñà Øåâ÷åíêî, e-mail: ryabichev@knu.ua. 124 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2016, òîì 52, ¹ 5
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142020
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0023-1274
language Russian
last_indexed 2025-12-07T13:34:24Z
publishDate 2016
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
record_format dspace
spelling Майко, Н.В.
Рябичев, В.Л.
2018-09-20T18:04:40Z
2018-09-20T18:04:40Z
2016
Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий / Н.В. Майко, В.Л. Рябичев // Кибернетика и системный анализ. — 2016. — Т. 52, № 5. — С. 113-124. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
0023-1274
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142020
519.6
Получена априорная оценка скорости сходимости сеточного решения к обобщенному решению двумерного уравнения Пуассона в случае смешанного краевого условия (краевые условия первого и третьего рода). Показано, что точность схемы выше вблизи тех сторон квадрата, на которых задано краевое условие Дирихле.
Отримано апріорну оцінку швидкості збіжності сіткового розв’язку до узагальненого розв’язку двовимірного рівняння Пуассона у випадку мішаної крайової умови (крайові умови першого і третього роду). Показано, що точність схеми вища поблизу тих сторін квадрата, на яких задана крайова умова Діріхле.
We obtain the weighted error estimate of the finite-difference scheme for Poisson’s equation in a unit square, which takes into account the effect of the first boundary condition. We prove that the accuracy order is higher near the sides of the domain where the Dirichlet boundary condition is specified.
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Кибернетика и системный анализ
Системный анализ
Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
Оцінка точності різницевої схеми для двовимірного рівняння пуассона з урахуванням ефекту від крайових умов
The boundary effect in the error estimate of the finite-difference scheme for poisson’s equation
Article
published earlier
spellingShingle Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
Майко, Н.В.
Рябичев, В.Л.
Системный анализ
title Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
title_alt Оцінка точності різницевої схеми для двовимірного рівняння пуассона з урахуванням ефекту від крайових умов
The boundary effect in the error estimate of the finite-difference scheme for poisson’s equation
title_full Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
title_fullStr Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
title_full_unstemmed Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
title_short Оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения Пуассона с учетом эффекта от краевых условий
title_sort оценка точности разностной схемы для двумерного уравнения пуассона с учетом эффекта от краевых условий
topic Системный анализ
topic_facet Системный анализ
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142020
work_keys_str_mv AT maikonv ocenkatočnostiraznostnoishemydlâdvumernogouravneniâpuassonasučetoméffektaotkraevyhuslovii
AT râbičevvl ocenkatočnostiraznostnoishemydlâdvumernogouravneniâpuassonasučetoméffektaotkraevyhuslovii
AT maikonv ocínkatočnostíríznicevoíshemidlâdvovimírnogorívnânnâpuassonazurahuvannâmefektuvídkraiovihumov
AT râbičevvl ocínkatočnostíríznicevoíshemidlâdvovimírnogorívnânnâpuassonazurahuvannâmefektuvídkraiovihumov
AT maikonv theboundaryeffectintheerrorestimateofthefinitedifferenceschemeforpoissonsequation
AT râbičevvl theboundaryeffectintheerrorestimateofthefinitedifferenceschemeforpoissonsequation