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Un algoritmo de cuadrícula dispersa eficiente y rápido para integración numérica de alta dimensionalidad

Autores: Zhong, Huicong; Feng, Xiaobing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un algoritmo de cuadrícula dispersa eficiente y rápido para integración numérica de alta dimensionalidad


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Eficiente
Algoritmo numérico
Método de rejilla dispersa
Método MDI-SG
Puntos de integración
Complejidad computacional

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento se preocupa por desarrollar un algoritmo numérico eficiente para la implementación rápida del método de rejilla dispersa para el cálculo de la integral -dimensional de una función dada. El nuevo algoritmo, llamado método MDI-SG (rejilla dispersa de iteración de dimensión multinivel), implementa el método de rejilla dispersa basado en un procedimiento de iteración/reducción de dimensión. No necesita almacenar los puntos de integración, ni computar los valores de función de forma independiente en cada punto de integración; en su lugar, reutiliza la computación para las evaluaciones de función tanto como sea posible realizando las evaluaciones de función en todos los puntos de integración en un grupo e iterativamente a lo largo de las direcciones de coordenadas. Se muestra numéricamente que la complejidad computacional (en términos de tiempo de CPU) del método MDI-SG propuesto es de orden polinómico o mejor, en comparación con el orden exponencial para el método de rejilla dispersa estándar, donde denota el número máximo de puntos de integración en cada dirección de coordenadas. Como resultado, el método MDI-SG propuesto evita efectivamente la maldición de la dimensionalidad sufrida por el método de rejilla dispersa estándar para la integración numérica de alta dimensión.

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