Zurückblättern Weiterblättern Übergeordnetes Thema Sachgebiet Hauptinhaltsverzeichnis Stichwortverzeichnis Hilfeseiten        


Mehrschrittverfahren

Das EULERsche Polygonzugverfahren (19.97) und das RUNGE-KUTTA-Verfahren (19.99) stellen sogenannte Einschrittverfahren dar, da sie bei der Berechnung von nur auf das Ergebnis des vorangegangenen Schrittes zurückgreifen. Allgemeine lineare Mehrschrittverfahren sind dagegen von der Form
     
    (19.101)

mit geeignet gewählten Konstanten und . Die Vorschrift (19.101) wird als -Schrittverfahren bezeichnet, falls ist. Es heißt explizit , falls ist, weil dann in den Werten der rechten Seite von (19.101) nur die bereits bekannten Näherungswerte auftreten. Ist , so heißt das Verfahren implizit , da dann der gesuchte neue Wert auf beiden Seiten von (19.101) auftritt. Bei der Anwendung eines -Schrittverfahrens ist die Kenntnis von Startwerten notwendig. Diese verschafft man sich z.B. mit Hilfe eines Einschrittverfahrens.

Spezielle Mehrschrittverfahren zur Lösung der Anfangswertaufgabe (19.93) kann man dadurch gewinnen, daß man in (19.93) die Ableitung durch Differenzenformeln ersetzt oder in (19.95) das Integral durch Quadraturformeln approximiert.
Beispiele für spezielle Mehrschrittverfahren sind:
1. Mittelpunktsregel: Die Ableitung in (19.93) wird durch die Sekantensteigung bezüglich der Stützstellen und ersetzt. Man erhält:

(19.102)


2. Verfahren von Milne: Das Integral in (19.95) wird durch die SIMPSON-Formel approximiert. Man erhält:

(19.103)


3. Verfahren von Adams-Bashforth:Der Integrand in (19.95) wird durch das
Interpolationspolynom von LAGRANGE bezüglich der Stützstellen
ersetzt. Man integriert zwischen und und erhält:

(19.104)

Das Verfahren (19.104) ist explizit bezüglich . Zur Berechnung des Koeffizienten s. Lit. 19.1.