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Prädiktor-Korrektor-Verfahren

Die Idee dieser Verfahren besteht darin, mit einem expliziten Verfahren einen Prädiktor $ u^*_{n+1}$ für $ u_{n+1}$ zu schätzen, und dann diesen Schätzwert auf der rechten Seite eines implizierten Mehrschrittverfahrens zu benutzen, um den korrigierten Wert (Korrektor) $ u_{n+1}$ zu berechnen, der dann in den nächsten Schritt eingeht. Ein Beispiel ist das implizite Adams-Moulton-Verfahren mit der Formel

$\displaystyle u_{n+1}=u_n+\frac{h}{24}(9f_{n+1}+19f_n - 5f_{n-1}+f_{n-2})+{\cal O}(h^2)$ (5.65)

wobei wieder $ f_i = f(x_i,u_i)$ bedeutet. Dies ist ein implizites Dreischrittverfahren (weil die drei Werte $ u_{n-2},u_{n-1},u_n$den Wert $ u_{n+1}$bestimmen.)

Kombiniert mit dem Adams-Bashforth-Verfahren ergibt sich die Prädiktor-Korektor-Methode

\begin{eqnarray}u^*_{n+1}&=&u_n+\frac{h}{24}\left(55 f(x_n,u_n)-59f(x_{n-1},u_{n...
...+1})+
19f(x_{n}u_{n})-5f(x_{n-1}u_{n-1})+f(x_{n-2}u_{n-2})\right)
\end{eqnarray}


Dieses Vorgehen (beachte $ u^*_{n+1}$ in ([*])) heißt auch Adams-Bashforth-Moulton-Methode.Es ist $ {\cal O}(h^5)$ hat aber den Vorteil, dass man mit Hilfe der Differenz $ (u_{n+1}-u_{n+1})$ ständig die Fehler der Integration beobachten kann.

© R.Hilfer et al., ICA-1, Univ. Stuttgart
28.6.2002