Численные методы моделирования свойств нанокристаллов. Нагорнов Ю.С. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

12
Таблица 2.1.
Структура таблицы табулированной функции
I 0 1 2 N-1 N
r
i
a a+h a+2h a+(N-1)h a+Nh=b
F
i
F(a) F(a+h) F(a+2h) F(a+(N-1)h) F(b)
2.2.2. Одномерная линейная интерполяция
В современных программах методом одномерной линейной
интерполяции производится расчет всех кулоновских и некулоновских
энергий и сил. Линейная интерполяция используется потому, что этот
метод наиболее быстро позволяет получить требуемое значение функции.
Его небольшая точность по сравнению с другими, более медленными
методами интерполяции, должна компенсироваться возможностью
производить табуляцию с достаточным для получения необходимой
точности шагом табулирования. Однако, это требует большого объема
таблицы, что не является проблемой для современных ЭВМ и
используемых нами программ, хотя на использованных ранее машинах
были существенные ограничения на доступную программе оперативную
память.
Последовательность действий при вычислении значения функции
F(r) для произвольного аргумента r методом линейной интерполяцией по
одномерной таблице (функция табулирована в интервале [a,b] с шагом
h=(b-a)/N, номер индекса меняется от 0 до N (см. табл. 2.1)) такова:
1. вычисляются отношение t=(r-a)/h
2. отбрасывание дробной части i=floor(t)
3. вычисляется величина функции по формуле
F(r)=F[i] + (F[i+1] - F[i])(t - i)
i-1 i r i+1 i+2
h
F(r)
F
F
F
F
i-1
i
i+1
i+2
t-i
Рис. 2.1. Схема линейной интерполяции табулированной функции
2.2.3. Сплайн-интерполяция функций, заданных таблицей
В современных программах реализована возможность
использования потенциалов, заданных не параметрами потенциала
известной формы, а таблицей. При создании конфигурации в файл
описания сортов частиц системы и взаимодействий между ними
записывается название файла, содержащего следующие данные: число