Metode prediktor–korektor
Dalam analisis numerik, metode prediktor–korektor termasuk dalam algoritma yang dirancang untuk mengintegrasikan persamaan diferensial biasa - untuk menemukan fungsi yang tidak diketahui yang memenuhi persamaan diferensial yang diberikan. Algoritma tersebut diproses dalam dua langkah:
Metode Prediktor-korektormetode Trapesium-EulerMetode-metode yang sudah dibahas pada bagian-bagian sebelumnya yaitu Metode Euler dan Runge-kutta merupakan metode satu langkah untuk menyeleseikan persamaan diferensial biasa.sekarang kita akan membahas metode multi langkah,untuk menghitung yk dengan menggunakan gradien-gradien fj,dengan j < k,yang sudah diperoleh sebelumnya.metode ini tidak dapat dimulai dengan sendirinya karena tergantung pada metode-metode satu langkah seperti metode Euler untuk mendapatkan beberapa gradien awal. metode prediktor-korektor terdiri atas dua bagian:(1) bagian prediktor,yang memprediksi yk dengan menggunakan gradien-gradien fj (j < k),dan (2)bagian korektor,yang menggunakan suatu rumus integrasi untuk memperbaiki hampiran. Metode Trapesium-Euler menggunakan metode Euler sebagai algoritme korektor.jika kita gunakan indek pertama untuk menunjukan interval(langkah)dab indek kedua untuk menunjukan urutan hampiran,maka rumus Euler dapat ditulis sebagai yk+1,0=yk,* +hfk,* dengan aturan rumus dan'*' berturut-turut menunjukan hampiran awal dan akhir.pada rumus Euler,yk,* = yk = y(tk),dan fk,* = f(tk,yk).
yk+1,j = yk,* + h/2(fk,* + fk+1,j-1) Dengan j adalah penghitung iterasi proses koreksi dan
fk+,j-1 = f(tk+1,yk+1,j-1) persamaan korektor yang digunakan sebanyak yang diperlukan untuk mendapatkan keakuratan yang diinginkan. perhatikan bahwa dengan menggunakan persamaan Euler sebagai nilai awal,yk+,j dapat dihitung untuk j=1,2 ....dengan rumus trapesium.proses koreksi dapat dihentikan setelah iterasi ke-n(ditentukan)atau setelah |yk+1,j+1-yk+1,j|<€,untuk suatu nilai € yang ditentukan. Algoritma (Metode Trapesium Euler)
hitung f-=f(tk-1yk-1) hitung tk=tk-1+h,z0=yk-1+h*f- REPEAT (a) Hitung z=z0+h/2[f-+f(tk,z0)] (b) Hitung selisih=z-z0 (c) simpan z0=z UNTIL|selisih|<€ simpan yk=z0 3. SELESAI
dy/dx=x*sqrt(y) sedemikian sehingga y(1)=1. Penyeleseian kita akan menyeleseikan PD ini dengan dua cara menggunakan metode Euler,dan menggunakan metode Trapesium-Euler
metode eulera=1;b=2;h=0.1;y0=1; xy=[a y0]; for t=a+h:h:b,y=y0+h*t*sqrt(y0); xy=[xy; t y]; y0=y;end xy xy = 1.0000 1.0000 1.1000 1.1100 1.2000 1.2364 1.3000 1.3810 1.4000 1.5455 1.5000 1.7320 1.6000 1.9425 1.7000 2.1795 1.8000 2.4452 1.9000 2.7423 2.0000 3.0735 metode Trapesium-Eulera=1;b=2;h=0.1;t01=0.0001; y=1;xy=[a y]; for t=a+h:h:b, y0=y+h*t*sqrt(y);y1=y0; y2=y+h*(t*sqrt(y)+(t+h)*sqrt(y1))/2; while abs(y2-y1)>=t01, y1=y2;y2=y+h*(t*sqrt(y)+(t+h)*sqrt(y1))/2; end xy=[xy; t y2];y=y2;end xy xy = 1.0000 1.0000 1.1000 1.1185 1.2000 1.2547 1.3000 1.4107 1.4000 1.5883 1.5000 1.7899 1.6000 2.0176 1.7000 2.2741 1.8000 2.5619 1.9000 2.8837 2.0000 3.2426
Bandingkan nilai tersebut dengan nilai-nilai penyeleseian eksak 1 1 1.1 1.1077562 1.2 1.2321 1.3 1.3747563 1.4 1.5376 1.5 1.7226562 1.6 1.9321 1.7 2.1682562 1.8 2.4336 1.9 2.7307563 2. 3.0625 nilai eksak tersebut didapat dari pendekatan analitis kita amati bahwa pendekatan dengan metode euler lebih dekat ke nilai eksak sehingga mempunyai galat yang ledih kecil dibanding dengan pendekatan trapesium-euler,pendekatan trapesium-euler mempunyai nilai galat yang lebih besar Informasi yang berkaitan dengan Metode prediktor–korektor |