Текст подпрограммы и версий
ia11r_p.zip
Тексты тестовых примеров
tia11r_p.zip

Подпрограмма:  IA11R (модуль IA11R_p)

Назначение

Вычисление сеток и коэффициентов бикубического аппроксимирующего сплайна, приближающего заданную функцию двух переменных или ее смешанные производные до второго порядка с заданной точностью.

Математическое описание

Пусть задана действительная функция F (X, Y), принадлежащая к классу (2*LX + 2, 2*LY + 2) раз дифференцируемых функций, где LХ и LY порядки аппроксимирующих формул по X и по Y.

Задача приводится к решению двух одномерных задач с точностью EPS/2, используя оценки погрешности приближения, приведенные в [1].

Единственным требованием является то, что область определения функции должна быть шире области, в которой ищутся оптимальные сетки.

Если по какой - то переменной заданная точность не достигается, выдается для этой переменной максимально допустимая равномерная сетка.

1. Завьялов Ю.С., Kвасов Б.И., Мирошниченко В.Л. Методы сплайн - функций. M.: Hаука, 1980.

Использование

procedure IA11R(FUNXY :Func_F4; AX :Real; BX :Real; AY :Real;
                BY :Real; EPS :Real; LX :Integer; LY :Integer;
                IDX :Integer; IDY :Integer; JX :Integer;
                JY :Integer; var NX :Integer; var NY :Integer;
                var TX :Array of Real; var TY :Array of Real;
                var CXY :Array of Real; NCX :Integer; NCY :Integer;
                var CX :Array of Real; var CY :Array of Real);

Параметры

XYF - имя вещественной подпрограммы - функции, вычисляющей значения аппроксимируемой функции;
AX - заданное число, начало отрезка по X (тип: вещественный);
BX - заданное число, конец отрезка по X, BX > AX (тип: вещественный);
AY - заданное число, начало отрезка по Y (тип: вещественный);
BY - заданное число, конец отрезка по Y, BY > AY (тип: вещественный);
EPS - заданное число, требуемая точность приближения, EPS ≥ 2* (10 - 6), (тип: вещественный);
LX - заданное число, порядок аппроксимирующей формулы по X, 0 ≤ LX ≤ 1 (тип: целый);
LY - заданное число, порядок аппроксимирующей функции по Y, 0 ≤ LY ≤ 1 (тип: целый);
IDX - заданное число, порядок приближаемой производной по X, 0 ≤ IDX ≤ LX + 1 (тип: целый);
IDY - заданное число, порядок приближаемой производной по Y, 0 ≤ IDY ≤ LY + 1 (тип: целый);
JX - заданное число, признак формируемой сетки по X, 0 ≤ JX ≤ 1 (тип: целый);
 

JX = 0 - равномерная сетка ;

JX = 1 - неравномерная сетка ;
JY - заданное число, признак формируемой сетки по Y, 0 ≤ JY ≤ 1 (тип: целый);
 

JY = 0 - равномерная сетка ;

JY = 1 - неравномерная сетка;
NX - целое число узлов равномерной сетки по X, на котоpом получают оценки нужных производных, 6 ≤ NX ≤ NCX - 8; на выходе содержит значение оптимального числа узлов по X;
NY - целое число узлов равномерной сетки по Y, на котоpом получают оценки нужных производных, 6≤NY≤NCY-8; на выходе содержит значение оптимального числа узлов по Y;
TX - вещественный вектоp длины NCX, содержащий NX + 4 вычисленных значений узлов сетки по X;
TY - вещественный вектоp длины NCY, содержащий NY + 4 вычисленных значений узлов сетки по Y;
CXY - вещественный двумерный массив, содержащий вычисленные коэффициенты сплайна размерностью NCX*NCY;
NCX - заданное число стpок массива CXY, NCX ≥ 14 (тип: целый);
NCY - заданное число стpок массива CXY, NCY ≥ 14 (тип: целый);
CX - вещественный рабочий вектоp длины NCX;
CY - вещественный рабочий вектоp длины NCY.

Версии: нет

Вызываемые подпрограммы: нет

Замечания по использованию

  Подпрограмма использует рабочие подпрограммы - функции и подпрограммы  IAC1R1, IA10R1 и IAS1R2.

Пример использования

Unit TIA11R_p;
interface
uses
SysUtils, Math, { Delphi }
Lstruct, Lfunc, UtRes_p, FIA11R_p, IA11R_p;

function TIA11R: String;

implementation

function TIA11R: String;
var
NX,NY,I :Integer;
ТХ :Array [0..48] of Real;
TY :Array [0..48] of Real;
СХ :Array [0..48] of Real;
CY :Array [0..48] of Real;
CXY :Array [0..2400] of Real;
begin
Result := '';  { результат функции }
NX := 41;
NY := 41;
IA11R(FIA11R,-1.0,1.0,-1.0,1.0,0.0002,1,1,0,0,1,1,NX,
     NY,TX,TY,CXY,49,49,CX,CY);
Result := Result + #$0D#$0A;
for I:=1 to 2 do
 begin
  Result := Result + Format(' ТХ :%20.16f ',[TX[I-1]]) + #$0D#$0A;
 end;
Result := Result + #$0D#$0A;
Result := Result + #$0D#$0A;
for I:=1 to 2 do
 begin
  Result := Result + Format(' TY :%20.16f ',[TY[I-1]]) + #$0D#$0A;
 end;
Result := Result + #$0D#$0A;
UtRes('TIA11R',Result);  { вывод результатов в файл TIA11R.res }
exit;
end;

end.

Результаты:

                |  -1.1447 -1.0724 -1.0000 -0.9276 -0.8539 -0.7786 -0.7016  |
       TX = |  -0.6225 -0.5410 -0.4566 -0.3686 -0.2757 -0.1759 -0.0641  |
                |   0.0744   0.1848   0.2840   0.3764  0.4640  0.5481   0.6294  |
                |   0.7083   0.7852   0.8603   0.9339  1.0000  1.0661   1.1322  |

                |  -1.1447 -1.0724 -1.0000 -0.9276 -0.8539 -0.7786 -0.7016  |
       TY = |  -0.6225 -0.5410 -0.4566 -0.3686 -0.2757 -0.1759 -0.0641  |
                |   0.0744   0.1848   0.2840   0.3764  0.4640  0.5481   0.6294  |
                |   0.7083   0.7852   0.8603   0.9339  1.0000  1.0661   1.1322  |