Научная статья на тему 'Апостериорный выбор параметра регуляризации в явной двухшаговой итерационной схеме решения некорректных задач'

Апостериорный выбор параметра регуляризации в явной двухшаговой итерационной схеме решения некорректных задач Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
97
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
НЕКОРРЕКТНАЯ ЗАДАЧА / ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ОГРАНИЧЕННЫЙ И САМОСОПРЯЖЕННЫЙ ОПЕРАТОР / СПЕКТР / ГИЛЬБЕРТОВО ПРОСТРАНСТВО / ОСТАНОВ ПО НЕВЯЗКЕ

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Матысик О. В., Минзер Е. И.

В гильбертовом пространстве для решения некорректных уравнений с положительным ограниченным и самосопряженным оператором предлагается явная итерационная двухшаговая схема с правилом останова по невязке. Решен численный модельный пример

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Апостериорный выбор параметра регуляризации в явной двухшаговой итерационной схеме решения некорректных задач»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-2/2017 ISSN 2410-6070_

В) КРОМе ТОГО, 8(5,ß)^0, 5,ß^0 и 6(8,ß)>d(| 8 + 1 |C||ßp), Оде

d > 1, p G (0,1), то

lim \\zm — xll = 0.

8,ß^0 m "

Список использованной литературы:

1. Емелин, И.В. Правило останова в итерационных процедурах решения некорректных задач / И.В. Емелин, М.А. Красносельский // Автоматика и телемеханика. - 1978. - № 12. - С. 59-63.

2. Матысик, О.В. Итерационная регуляризация некорректных задач / О.В. Матысик. - Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. -188 с.

© Матысик О.В., Мялик А.И., 2017

УДК 519.6

О.В. Матысик

К. ф.-м. н., доцент, БрГУ имени А.С. Пушкина

г. Брест, Беларусь E-mail: [email protected] Е.И. Минзер

студентка 4 курса, БрГУ имени А.С. Пушкина

г. Брест, Беларусь E-mail: [email protected]

АПОСТЕРИОРНЫЙ ВЫБОР ПАРАМЕТРА РЕГУЛЯРИЗАЦИИ В ЯВНОЙ ДВУХШАГОВОЙ ИТЕРАЦИОННОЙ СХЕМЕ РЕШЕНИЯ НЕКОРРЕКТНЫХ ЗАДАЧ

Аннотация

В гильбертовом пространстве для решения некорректных уравнений с положительным ограниченным и самосопряженным оператором предлагается явная итерационная двухшаговая схема с правилом останова по невязке. Решен численный модельный пример

Ключевые слова

Некорректная задача, положительный ограниченный и самосопряженный оператор, спектр, гильбертово

пространство, останов по невязке

Для решения линейного операторного уравнения Ax = y5, где A — ограниченный, положительный, самосопряжённый оператор в гильбертовом пространстве и ||y — — 8, предлагается двухшаговая

5

итерационная схема явного типа с итерационным шагом tt G

0,

4 A

2 2

*я,5 = 2(Е - оА)Хп-1,5 _ (Е -оА) хп_2£ + а АУ5, ^ = х1,5 = 0 (!)

Здесь Е - тождественный оператор. Рассматриваемая задача некорректна, так как 0 £ SpA. Зададим уровень останова 8 > 0 и момент останова т для процедуры (1) определим условиями [1-2]

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-2/2017 ISSN 2410-6070

АхпЪ - У 5 > 6 (n < т),

Axm,5 - y5

<6,

s = b5, b > 1.

(2)

Предполагаем, что при начальном приближении Хр 5 невязка достаточно велика, больше уровня

останова s, т. е.

Ax0,5 - У5

> 8. Метод (1) с остановом (2) является сходящимся, если

mf

5^0 V т

x xm,5

= 0. Справедлива

Теорема. Пусть А = А > 0, А < М и пусть момент останова т = т(5) в методе (1) выбирается по правилу (2). Тогда итерационный процесс (1) сходится.

Рассмотрим в пространстве ^ (0,1) задачу в виде уравнения Фредгольма I рода

1

| К(Х,5)х(б= у(Х), t е [о, 1] с симметричным положительным ядром К (Х, з) =

1

. В

0

качестве

точного

решения

1 +100(/ - s)z сформулированной задачи

выберем функцию x( s) =

s, 0 < s < 1, 2

1

1 - s, -< s < 1. 2

1

С использованием метода правых прямоугольников при т = 32, И = — была вычислена в точках

т

Ху = IИ, I = 1, т правая часть у(Х) рассматриваемого уравнения. Данная задача относится к классу обратных задач теории потенциала, и она некорректна. Обычно на практике мы не знаем точной функции у(Х), а вместо нее известны значения приближенной функции у (Х) в некотором числе точек с

определенной, часто известной погрешностью 5, и по этим приближенным данным требуется приближенно найти решение. Чтобы имитировать эту ситуацию, будем считать заданными значения уу,

Л

I = 1, т, полученные следующим образом уу = [ у (Ху) • 10 + 0,5] / 10 , квадратные скобки означают целую часть числа и к = 3. Будем решать задачу методом (1), который в дискретной форме запишется

x(n) = 2x(n-1) -2a ¿K(t,,sj)hx(n-1) -x(n-2) +a2 ¿K(t,,sj)h~j + 2а£к(t,,sj)hxf-2) j=1 j=1 j=1

m

m

m / \[ m s >

a2 Z K(t,, sj )h X K(tj, sk )hxkn-2)

(0) (1) л • i-

х^ = x,J = 0 , , = 1, m.

7=1 V к=1

При счете используется а = 0,8. Для решения задачи дополнительной информации на гладкость точного решения не потребовалось, так как здесь воспользовались правилом останова по малости невязки (2), выбрав 8 = 1,5 5. Итак, при 5 = 0,001 для достижения оптимальной точности при счете явным двухшаговым итерационным процессом потребовалось 14 итераций.

Список использованной литературы: 1. Вайникко, Г.М. Итерационные процедуры в некорректных задачах / Г.М. Вайникко, А.Ю. Веретенников. - М. : Наука, 1986. - 178 с.

>

<

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №03-2/2017 ISSN 2410-6070_

2. Емелин, И.В. К теории некорректных задач / И.В. Емелин, М.А. Красно-сельский // Докл. АН СССР. -1979. - Т. 244, № 4. - С. 805-808.

© Матысик О.В., Минзер Е.И., 2017

УДК 519.1

С.С. Прокудина

Бакалавр, студент магистратуры СГУ им. Н.Г. Чернышевского г. Саратов, Российская Федерация

ПРИМЕР ВЫЧИСЛЕНИЯ ДИСКРЕТНОГО ЛОГАРИФМА

Аннотация

Широкое использование в криптографии. Вычисления дискретного логарифма. Алгоритм Полига— Хеллмана. С помощью алгоритма Полига-Хеллмана можно найти дискретный логарифм. Если не учитывать, что p-1 раскладывается на простые сомножители то криптосистема будет ненадежной.

Ключевые слова Дискретный логарифм. Алгоритм Полига-Хеллмана. Криптография.

Проблема дискретного логарифмирования одна из самых важных в криптографии. Рассмотрим вычисления дискретного логарифма с помощью алгоритма Полига-Хеллмана.

Пусть дано:

ах = b(mod р) (1)

где p — простое число, имеющие эвристическую оценку сложности Lp [^;c] при некоторых значениях постоянной с. Мы будем считать,

что a(mod p) имеет порядок p - 1. Алгоритм Полига—Хеллмана.

1 шаг. Для каждого простого числа q, q|p - 1, составляем таблицу чисел

КР-1)

r[q,j} = а q (mod p) , j = 0,...,q-1.

2 шаг. Для каждого простого q, qalp - 1, находим logab(mod qa). Пусть

x = Zo,gab(mod qa) = x0+ x1q+...+xa-1qa-1(mod qa), где 0 < %i <q - 1. Тогда из (1) следует, что

Р-1 Xo(p-1)

b ч = а ч (mod p) С помощью таблицы 1 шага находим Тогда выполнено сравнение

p-1 Xj(p-1)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(Ъа-Хо) ч2 = а <г (mod p) По таблице находим х1, и так далее. Значение х1, находится из сравнения

p-L xi(p-i) (ba-xo-xiq+...+xiql-1)qi+i = а q (mod p)

3 шаг. Найдя logab (mod qi)ai, i = 1,...,s, находим logab (mod p-1) по китайской теореме об остатках. Подробнее см. в [1,с 35-36]. Конец алгоритма.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.