Реферат: Решение обратных задач теплопроводности для элементов конструкций простой геометрической формы

Подставляя значение из условия (2) в решение задачи Коши (3) получим

(14)

где

Таким образом, решение этой задачи имеет вид

(15)

где нам задана, а функции (n=1, 2, … , N) определяются из решения интегральных уравнений Вольтерра первого рода (5) методом регуляризации

(7) - (9).

Следовательно, искомые величиныопределяются из решения (4) с использованием регуляризирующего алгоритма (7) - (9).

Метод наименьших квадратов.

Пусть функция задана на своими значениями в точках . Рассмотрим совокупность функций

(16)

линейно независимых на .

Будем отыскивать линейную комбинацию этих функций

(17)

так, чтобы сумма квадратов ее отклонений от заданных значений функции в узлах имела бы наименьшее возможное значение, то есть величина

(18)

принимала бы минимальное значение.

Заметим, что упомянутая сумма является функцией коэффициентов

. (19)

Поэтому для решения нашей задачи воспользуемся известным приемом дифференциального исчисления, а именно: найдем частные производные функции по всем переменным и приравняем их нулю:

где

Отсюда видим, что метод наименьших квадратов приводит к необходимости решать систему алгебраических уравнений

. (20)

Можно доказать, что если среди точек нет совпадающих и , то определитель системы (20) отличен от нуля и, следовательно, эта система имеет единственное решение (19). Подставив его в (17), найдем искомый обобщенный многочлен , те есть многочлен, обладающий минимальным квадратичным отклонением . Заметим, что при m = n коэффициенты (19) можно определить из условий причем в этом случае Ф = 0. Следовательно, мы приходим здесь к рассмотренной ранее задаче интерполирования.

Функции , , как известно, образуют систему Чебушева на любом сегменте и могут быть использованы для практической реализации описанного метода.