กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

วิธีการของสเตฟเฟนเซ่น

วิธีเสมือนนิวตัน

ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขวิธีของสเตฟเฟนเซนเป็นวิธีวนซ้ำที่ตั้งชื่อตามโยฮัน เฟรเดอริก สเตฟเฟนเซนสำหรับการหาค่าราก เชิงตัวเลข...

วิธีการของสเตฟเฟนเซ่น

ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขวิธีของสเตฟเฟนเซนเป็นวิธีวนซ้ำที่ตั้งชื่อตามโยฮัน เฟรเดอริก สเตฟเฟนเซนสำหรับการหาค่าราก เชิงตัวเลข ซึ่งคล้ายกับวิธีซีแคนต์และวิธีของนิวตันวิธีของสเตฟเฟนเซนบรรลุการลู่เข้า ในลำดับกำลังสอง โดยไม่ต้องใช้ค่าอนุพันธ์ ในขณะที่วิธีของนิวตันที่คุ้นเคยมากกว่าก็ลู่เข้าในลำดับกำลังสองเช่นกัน แต่ต้อง ใช้ค่าอนุพันธ์ และวิธีซีแคนต์ไม่จำเป็นต้องใช้ค่าอนุพันธ์ แต่ก็ลู่เข้าช้ากว่าในลำดับกำลังสองเช่นกัน

วิธีของสเตฟเฟนเซนมีข้อเสียคือต้องประเมินฟังก์ชันสองครั้งต่อขั้นตอน ในขณะที่วิธีซีแคนต์ต้องประเมินเพียงครั้งเดียวต่อขั้นตอน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพมากที่สุดในแง่ของต้นทุนการคำนวณขึ้นอยู่กับจำนวนรอบที่แต่ละวิธีต้องการ วิธีของนิวตันก็ต้องประเมินฟังก์ชันสองครั้งต่อขั้นตอนเช่นกัน – สำหรับฟังก์ชันและสำหรับอนุพันธ์ของฟังก์ชัน – และต้นทุนการคำนวณจะแตกต่างกันไป ตั้งแต่ดีที่สุดเท่ากับวิธีซีแคนต์ ไปจนถึงแย่ที่สุดเท่ากับวิธีของสเตฟเฟนเซน สำหรับฟังก์ชันส่วนใหญ่ การคำนวณอนุพันธ์มีต้นทุนการคำนวณเท่ากับการคำนวณฟังก์ชันดั้งเดิม ดังนั้นในกรณีปกติ วิธีของนิวตันจึงมีต้นทุนเท่ากับวิธีของสเตฟเฟนเซน[ a ]

วิธีของสเตฟเฟนเซนสามารถพัฒนามาจากการปรับกระบวนการเดลต้ากำลังสองของไอท์เคนซึ่งประยุกต์ใช้กับการวนซ้ำจุดตรึงเมื่อพิจารณาในแง่มุมนี้ วิธีของสเตฟเฟนเซนจึงสามารถขยายไปสู่การคำนวณจุดตรึงที่มีประสิทธิภาพในปริภูมิบานาค ทั่วไปได้อย่างเป็นธรรมชาติ ตราบใดที่รับประกันว่าจุดตรึงมีอยู่จริง และการวนซ้ำจุดตรึงรับประกันว่าจะลู่เข้า แม้ว่าอาจจะช้าก็ตาม โดยทฤษฎีบทจุดตรึงของบานาค

คำอธิบายแบบง่าย

สูตรที่ง่ายที่สุดของวิธีของสเตฟเฟนเซนเกิดขึ้นเมื่อใช้เพื่อหาค่าศูนย์ของฟังก์ชันจริง กล่าวคือ เพื่อหาค่าจริงที่สอดคล้องกับ เงื่อนไข [b] เมื่อ อนุพันธ์ของฟังก์ชันใกล้เคียงกับคำตอบจะต้องสอดคล้องกับเงื่อนไข[ b ] อย่างแม่นยำหรือใกล้เคียงมาก สำหรับบางฟังก์ชัน วิธีของสเตฟเฟนเซนอาจใช้ได้แม้ว่าเงื่อนไขนี้จะไม่เป็นไปตามที่กำหนด แต่ในกรณีเช่นนั้น ค่าเริ่มต้นจะต้องใกล้เคียงกับคำตอบจริงมากและการลู่เข้าสู่คำตอบอาจช้า การปรับขนาดของขั้นตอนกลางของวิธีที่กล่าวถึงในภายหลัง สามารถปรับปรุงการลู่เข้าในบางกรณีเหล่านี้ได้

เมื่อกำหนดค่าเริ่มต้นที่เหมาะสมแล้วลำดับของค่าต่างๆจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้สูตรด้านล่าง เมื่อทำงาน ค่าแต่ละค่าในลำดับจะเข้าใกล้คำตอบมากกว่าค่าก่อนหน้า ค่าจากขั้นตอนปัจจุบันจะสร้างค่าสำหรับขั้นตอนถัดไปโดยใช้สูตร[ 1 ]

โดยที่ฟังก์ชันความชันเป็นฟังก์ชันประกอบของฟังก์ชันดั้งเดิมที่กำหนดโดยสูตร

หรืออาจจะพูดให้ชัดเจนกว่านี้ก็ได้

โดยที่คือขนาดช่วงก้าวระหว่างจุดการวนซ้ำครั้งสุดท้ายกับจุดเสริมที่ตั้งอยู่ที่

ในทางเทคนิค ฟังก์ชันนี้ เรียกว่า ผลต่างหารอันดับแรกระหว่างจุดสองจุดนั้น[ c ]ในทางปฏิบัติ มันคือค่าเฉลี่ยของความชันของฟังก์ชันระหว่างจุดลำดับสุดท้ายและจุดเสริมที่ โดยมีขนาดของขั้นตอนกลาง (และทิศทาง) กำหนดโดย

เนื่องจากค่าของเป็นค่าประมาณของค่าจริง จึงสามารถตรวจสอบได้ว่าตรงตามเงื่อนไขที่จำเป็นต่อการรับประกันการลู่เข้าของอัลกอริทึมของสเตฟเฟนเซนหรือไม่ แม้ว่าความไม่สอดคล้องเล็กน้อยอาจไม่ร้ายแรงเสมอไป แต่การเบี่ยงเบนอย่างมากจากเงื่อนไขจะเตือนว่าวิธีการของสเตฟเฟนเซนมีแนวโน้มที่จะล้มเหลว และควรใช้อัลกอริทึมสำรองชั่วคราว (เช่นอัลกอริทึมอิลลินอยส์ ที่แข็งแกร่งกว่า หรือregula falsi ธรรมดา )

เพื่อจุดประสงค์ในการค้นหาจุดเสริมนี้เท่านั้น ค่าของฟังก์ชันจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ว่า[ b ]สำหรับส่วนอื่นๆ ทั้งหมดของการคำนวณ วิธีการของ Steffensen ต้องการเพียงให้ฟังก์ชันมีความต่อเนื่องและมีคำตอบใกล้เคียง[ 1 ]มีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยหลายประการของขั้นตอนที่ใช้ในสูตรสำหรับความชันเช่น การคูณด้วย 1 /2หรือ 3 /4เพื่อรองรับฟังก์ชันที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดอย่างสมบูรณ์

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อได้เปรียบหลักของวิธีของสเตฟเฟนเซนคือการลู่เข้าแบบกำลังสอง[ 1 ]เช่นเดียว กับ วิธีของนิวตันกล่าวคือ ทั้งสองวิธีสามารถหาคำตอบของสมการได้"เร็ว" เท่ากัน ในกรณีนี้เร็วหมายความว่าสำหรับทั้งสองวิธี จำนวนหลักที่ถูกต้องในคำตอบจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในแต่ละขั้นตอน แต่สูตรสำหรับวิธีของนิวตันต้องประเมินอนุพันธ์ของฟังก์ชันรวมถึงตัวฟังก์ชัน เอง ด้วย ในขณะที่วิธีของสเตฟเฟนเซนต้องการเพียงตัวมันเองเท่านั้น นี่เป็นสิ่งสำคัญเมื่ออนุพันธ์ไม่สามารถหาได้ง่ายหรือมีประสิทธิภาพ

ราคาของการลู่เข้าอย่างรวดเร็วคือการประเมินฟังก์ชันสองครั้ง: ทั้งและต้องคำนวณ ซึ่งอาจใช้เวลานานหากมีความซับซ้อน สำหรับการเปรียบเทียบ ทั้งregula falsiและวิธี secantต้องการการประเมินฟังก์ชันเพียงครั้งเดียวต่อขั้นตอน วิธี secant เพิ่มจำนวนหลักที่ถูกต้อง "เพียง" ประมาณ 1.6 เท่าต่อขั้นตอน แต่สามารถทำขั้นตอนของวิธี secant ได้เป็นสองเท่าภายในเวลาที่กำหนด เนื่องจากวิธี secant สามารถดำเนินการได้เป็นสองเท่าในเวลาเดียวกันกับวิธีของ Steffensen [ d ]ในการใช้งานจริง วิธี secant ลู่เข้าได้เร็วกว่าวิธีของ Steffensen เมื่อทั้งสองอัลกอริทึมประสบความสำเร็จ: วิธี secant บรรลุจำนวนหลักประมาณ(1.6) 2 ≈ 2.6เท่า สำหรับทุกๆ สองขั้นตอน (การประเมินฟังก์ชันสองครั้ง) เมื่อเทียบกับปัจจัย 2ของ Steffensen สำหรับทุกๆ หนึ่งขั้นตอน (การประเมินฟังก์ชันสองครั้ง) 

เช่นเดียวกับ อัลกอริธึมการหาค่ารากแบบวนซ้ำส่วนใหญ่จุดอ่อนที่สำคัญในวิธีการของสเตฟเฟนเซนคือการเลือกค่าเริ่มต้นที่ "ใกล้เคียงเพียงพอ" หากค่าของไม่ "ใกล้เคียงเพียงพอ" กับคำตอบที่แท้จริงวิธีการอาจล้มเหลว และลำดับของค่าอาจสลับไปมาระหว่างสอง (หรือมากกว่า) ค่าสุดขั้วอย่างไม่แน่นอน หรืออาจลู่เข้าสู่ค่าอนันต์ หรือทั้งสองอย่าง

การหาอนุพันธ์โดยใช้กระบวนการเดลต้ากำลังสองของ Aitken

วิธีการของสเตฟเฟนเซนที่นำมาใช้ใน โค้ด MATLABที่แสดงด้านล่างนี้ สามารถพบได้โดยใช้กระบวนการเดลต้ากำลังสองของไอท์เคนสำหรับการเร่งการลู่เข้าเพื่อเปรียบเทียบสูตรต่อไปนี้กับสูตรในส่วนด้านบน โปรดสังเกตว่าวิธีนี้สมมติว่าเริ่มต้นด้วยลำดับที่ลู่เข้าเชิงเส้นและเพิ่มอัตราการลู่เข้าของลำดับนั้น หากเครื่องหมายของสอดคล้องกันและ"ใกล้เคียงเพียงพอ" กับขีดจำกัดที่ต้องการของลำดับแล้วเราสามารถสมมติได้ว่า

ดังนั้น

เมื่อแก้สมการหาค่าลิมิตที่ต้องการของลำดับจะได้:

ซึ่งส่งผลให้ลำดับลู่เข้าอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น:

ตัวอย่างโค้ด

ใน Matlab

นี่คือโค้ดต้นฉบับสำหรับการนำวิธีของสเตฟเฟนเซนไปใช้ในMATLAB

ฟังก์ชันSteffensen ( f, p0, tol ) % ฟังก์ชันนี้รับอินพุตเป็นฟังก์ชันการวนซ้ำจุดคงที่ f % และค่าเริ่มต้นที่คาดเดาสำหรับจุดคงที่ p0 และค่าความคลาดเคลื่อน tol % ฟังก์ชันการวนซ้ำจุดคงที่ถือว่าถูกป้อนเป็น% ฟังก์ชันแบบอินไลน์% ฟังก์ชันนี้จะคำนวณและส่งคืนค่าจุดคงที่ p % ที่ทำให้สมการ f(x) = p เป็นจริงภายในค่าความคลาดเคลื่อน tol ที่ต้องการformat compact % ย่อขนาดผลลัพธ์format long % แสดงทศนิยมหลายตำแหน่งfor i = 1 : 1000 % เตรียมพร้อมสำหรับการวนซ้ำจำนวนมาก แต่มีจำนวนจำกัด% เพื่อที่ว่าหากวิธีการนี้ไม่สามารถลู่เข้าได้ เราจะไม่% ติดอยู่ในวงวน ไม่รู้ จบ p1 = f ( p0 ) + p0 ; % คำนวณค่าประมาณสองค่าถัดไปสำหรับจุดคงที่p2 = f ( p1 ) + p1 ; p = p0 - ( p1 - p0 ) ^ 2 / ( p2 - 2 * p1 + p0 ) % ใช้ Aitken's delta squared method เพื่อ% หาค่าประมาณ p0 ที่ดีกว่าif abs ( p - p0 ) < tol % ทดสอบว่าเราอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนหรือไม่break % ถ้าใช่ ให้หยุดการวนซ้ำ เราได้คำตอบแล้วend p0 = p ; % อัปเดต p0 สำหรับการวนซ้ำครั้งต่อไปendถ้าabs ( p - p0 ) > tol % ถ้าเราไม่สามารถทำตามค่าความคลาดเคลื่อนได้ เราจะแสดงข้อความแจ้งความล้มเหลว % 'ไม่สามารถบรรลุการลู่เข้าได้ภายใน 1000 รอบ' end

ในภาษา Python

นี่คือโค้ดต้นฉบับสำหรับการนำวิธีการของ Steffensen ไปใช้ในภาษา Python

จากtyping นำเข้าCallable , Iterator Func = Callable [[ float ], float , float ]def g ( f : Func , x : float , fx : float ) -> float : """ฟังก์ชันผลต่างหารอันดับแรก" อาร์กิวเมนต์:  f: ฟังก์ชันที่ป้อนเข้า g  x: จุดที่จะประเมิน g  fx: ฟังก์ชัน f ที่ประเมิน ณ จุด x  """ return f ( x + fx ) / fx - 1def steff ( f : Func , x : float , tol : float ) -> Iterator [ float ]: """อัลกอริทึมของ Steffensen สำหรับการค้นหาราก. ตัวสร้างแบบเรียกซ้ำนี้จะให้ค่า x_{n+1} ก่อน จากนั้นเมื่อตัวสร้างวนซ้ำ มันจะให้ค่า x_{n+2} จากการเรียกซ้ำระดับถัดไป อาร์กิวเมนต์:  f: ฟังก์ชันที่เรากำลังค้นหาราก x: ค่าเริ่มต้นเมื่อเรียกใช้ครั้งแรก ในแต่ละระดับ n ที่ฟังก์ชันเรียกซ้ำ x คือ x_n  """ n = 0ในขณะที่เงื่อนไขเป็นจริง: ถ้าn > 1000 : พิมพ์( "ไม่สามารถบรรลุการลู่เข้าได้ใน 1000 รอบ" ) แล้ว หยุดมิฉะนั้น: n = n + 1fx = f ( x )ถ้าabs ( fx ) < tol : break มิฉะนั้น: gx = g ( f , x , fx ) x = x - fx / gx # อัปเดตเป็น x_{n+1} yield x # ค่าที่ส่งออก

การสรุปทั่วไปสู่ปริมาณบานาค

วิธีของสเตฟเฟนเซนยังสามารถใช้เพื่อหาค่าป้อนเข้าสำหรับฟังก์ชันประเภทอื่นที่ให้ผลลัพธ์เหมือนกับค่าป้อนเข้าได้เช่นค่าพิเศษ ที่ เรียกว่าจุดตรึง (fixed points ) ฟังก์ชันเหล่านี้จำนวนมากสามารถใช้หาคำตอบของตัวเองได้โดยการนำผลลัพธ์กลับมาใช้เป็นค่าป้อนเข้าซ้ำๆ แต่ความเร็วในการลู่เข้าอาจช้า หรือฟังก์ชันอาจไม่ลู่เข้าเลยก็ได้ ขึ้นอยู่กับแต่ละฟังก์ชัน วิธีของสเตฟเฟนเซนช่วยเร่งการลู่เข้าให้เร็วขึ้นจนกลายเป็นแบบกำลังสอง (quadratic )

เพื่อความเข้าใจง่ายขึ้น ขอละเว้นประเด็นเรื่อง ปริภูมิบานาคทั่วไปเทียบกับจำนวนจริง พื้นฐานไว้ก่อน: เพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจส่วนก่อนหน้าอีกครั้ง เราสามารถสร้างฟังก์ชันจุดตรึงแบบจำลองง่ายๆโดยใช้ฟังก์ชันรากใดๆ ก็ได้ โดย ที่ เป็นค่าคงที่ที่มีเครื่องหมายที่เหมาะสม ซึ่งมีขนาดเล็กพอที่จะทำให้มีเสถียรภาพภายใต้การวนซ้ำ แต่มีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้ความไม่เป็นเชิงเส้นของฟังก์ชันนั้นเห็นได้ชัดเจน

วิธีการนี้สำหรับการค้นหาจุดคงที่ของฟังก์ชันค่าจริงได้รับการขยายความสำหรับฟังก์ชันที่แมปพื้นที่ Banachไปยังตัวมันเองหรือโดยทั่วไปยิ่งกว่านั้นคือฟังก์ชันที่แมปจากพื้นที่ Banach หนึ่งไปยัง พื้นที่ Banachอื่นวิธีการทั่วไปนี้ถือว่าตระกูลของตัวดำเนินการเชิงเส้นที่มีขอบเขตที่เกี่ยวข้องกับและสามารถคิดค้นขึ้นได้ซึ่ง (ในระดับท้องถิ่น) ตรงตามเงื่อนไข[ 2 ]

ตัวดำเนินการนี้เทียบเท่ากับเมทริกซ์ที่มีสมาชิกทั้งหมดเป็นฟังก์ชันของเวกเตอร์อาร์กิวเมนต์โปรดกลับไปดูฟังก์ชันง่ายๆที่ให้ไว้ในส่วนแรกอีกครั้ง ซึ่งฟังก์ชันนั้นรับค่าและส่งออกเฉพาะจำนวนจริง: ในกรณีนั้น ฟังก์ชันคือผลต่างหารในรูปแบบทั่วไปนี้ ตัวดำเนินการนี้เป็นสิ่งที่เทียบเคียงได้กับผลต่างหารสำหรับการใช้งานใน ปริภูมิ บานาค

ถ้าการหารเป็นไปได้ในปริภูมิบานาค ตัวดำเนินการเชิงเส้นสามารถหาได้จาก

ซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกบางอย่าง: เมื่อแสดงในลักษณะนี้ ตัวดำเนินการเชิงเส้นสามารถมองเห็นได้ง่ายขึ้นว่าเป็นเวอร์ชันที่ซับซ้อนของผลต่างหารที่กล่าวถึงในส่วนแรกข้างต้น รูปแบบผลหารแสดงไว้ที่นี่เพื่อเป็นแนวทางเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้โปรดทราบด้วยว่าการหารภายในปริภูมิ Banach ไม่จำเป็นสำหรับวิธีการของ Steffensen ที่ซับซ้อนให้ใช้งานได้ ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวคือตัวดำเนินการต้องเป็นไปตาม ( 1 )

วิธีของสเตฟเฟนเซนจึงคล้ายกับวิธีของนิวตันมาก ยกเว้นว่าจะใช้ผลต่างหารแทนอนุพันธ์โปรดทราบว่าสำหรับอาร์กิวเมนต์ที่อยู่ใกล้จุดคงที่บางจุดฟังก์ชันจุดคงที่และตัวดำเนินการเชิงเส้นที่ตรงตามเงื่อนไข ( 1 ) โดยที่คือตัวดำเนินการเอกลักษณ์

ในกรณีที่การหารเป็นไปได้ในปริภูมิบานาค สูตรการวนซ้ำแบบทั่วไปจะกำหนดโดย

ในกรณีทั่วไปที่การหารอาจเป็นไปไม่ได้ สูตรการวนซ้ำจำเป็นต้องหาคำตอบที่ใกล้เคียงกับซึ่ง

ในทำนองเดียวกัน เราอาจแสวงหาคำตอบสำหรับรูปแบบที่ลดทอนลงบ้าง

โดยค่าทั้งหมดที่อยู่ภายในวงเล็บเหลี่ยมเป็นอิสระจากส่วนพจน์ที่อยู่ในวงเล็บเหลี่ยมนั้นขึ้นอยู่กับ เท่านั้นอย่างไรก็ตาม รูปแบบที่สองอาจไม่เสถียรทางตัวเลขเท่ารูปแบบแรก เนื่องจากรูปแบบแรกเกี่ยวข้องกับการหาค่าสำหรับความแตกต่างที่ (หวังว่าจะ) เล็กน้อย จึงอาจมีแนวโน้มที่จะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงที่มากเกินไปหรือผิดปกติของค่าที่วนซ้ำได้มากกว่า

ถ้าตัวดำเนินการเชิงเส้นเป็นไปตามเงื่อนไข

สำหรับค่าคงที่จริงบวกบางค่า วิธีการนี้จะลู่เข้าสู่จุดคงที่แบบกำลังสองหากการประมาณค่าเริ่มต้น"ใกล้เคียงเพียงพอ" กับคำตอบที่ต้องการซึ่งสอดคล้องกับเงื่อนไข

หมายเหตุ

  1. สำหรับฟังก์ชันกรณีพิเศษที่หายาก อนุพันธ์ของวิธีนิวตันสามารถคำนวณได้โดยใช้ต้นทุนที่น้อยมาก โดยใช้ส่วนที่ประหยัดได้จากการประเมินฟังก์ชันหลัก หากปรับให้เหมาะสมด้วยวิธีนี้ วิธีนิวตันจะมีต้นทุนต่อขั้นตอนสูงกว่าวิธีซีแคนต์เพียงเล็กน้อย และได้ประโยชน์จากการลู่เข้าที่เร็วกว่าเล็กน้อย
  2. 1 2 เงื่อนไขนี้รับประกันว่าหากใช้เป็นฟังก์ชันแก้ไขเพื่อหาคำตอบของตัวเองมันจะก้าวไปในทิศทางของคำตอบ () และค่าใหม่จะมีแนวโน้มที่จะอยู่ระหว่างคำตอบและค่าก่อนหน้า () แต่โปรดทราบว่าเป็นเพียงฟังก์ชันแก้ไขตัวเองในทางทฤษฎี เท่านั้น ไม่ได้ถูกนำไปใช้เพื่อจุดประสงค์นั้นจริง ๆ และไม่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพ แม้ว่าจะถูกนำไปใช้เช่นนั้นก็ตาม
  3. ผลต่างหารเป็นผลต่างหาร แบบ ไปข้างหน้าหรือแบบย้อนกลับขึ้นอยู่กับเครื่องหมายของ
  4. เนื่องจากการคำนวณล่วงหน้าของการประเมินค่าทั้งสองจะต้องทำตามลำดับ – อัลกอริทึมนี้จึงไม่สามารถทำให้เร็วขึ้นได้ด้วยการเรียกใช้การประเมินค่าฟังก์ชันแบบขนาน นี่เป็นอีกหนึ่งข้อเสียของวิธีการของสเตฟเฟนเซน
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Steffensen%27s_method&oldid=1356772683 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิธีการของสเตฟเฟนเซ่น

ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขวิธีของสเตฟเฟนเซนเป็นวิธีวนซ้ำที่ตั้งชื่อตามโยฮัน เฟรเดอริก สเตฟเฟนเซนสำหรับการหาค่าราก เชิงตัวเลข...

คำอธิบายแบบง่าย

สูตรที่ง่ายที่สุดของวิธีของสเตฟเฟนเซนเกิดขึ้นเมื่อใช้เพื่อหา ค่าศูนย์ ของ ฟังก์ชันจริง กล่าวคือ เพื่อหาค่าจริงที่สอดคล้องกับ เงื่อนไข [b] เมื่อ อนุพันธ์ของฟังก์ชันใกล้เคียงกับคำตอบจะต้องสอดคล้องกับเงื่อนไข [ b ] อย่างแม่นยำหรือใกล้เคียงมาก สำหรับบางฟังก์ชัน...

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อได้เปรียบหลักของวิธีของสเตฟเฟนเซนคือการ ลู่เข้าแบบกำลังสอง [ 1 ] เช่นเดียว กับ วิธีของนิวตัน – กล่าวคือ ทั้งสองวิธีสามารถหาคำตอบของสมการได้"เร็ว" เท่ากัน ในกรณีนี้ เร็ว หมายความว่าสำหรับทั้งสองวิธี...

การหาอนุพันธ์โดยใช้กระบวนการเดลต้ากำลังสองของ Aitken

วิธีการของสเตฟเฟนเซนที่นำมาใช้ใน โค้ด MATLAB ที่แสดงด้านล่างนี้ สามารถพบได้โดยใช้ กระบวนการเดลต้ากำลังสองของไอท์เคน สำหรับ การเร่งการลู่เข้า เพื่อเปรียบเทียบสูตรต่อไปนี้กับสูตรในส่วนด้านบน...