Схема типа "предиктор-корректор" является естественным усложнением многошаговых методов типа
Адамса-Бэшфорта. Проиллюстрируем их основную идею. Для решения уравнения
аппроксимируем его
разностным аналогом (неявной
схемой Эйлера) в точке
y (t
n+1/2):
В эту формулу искомое y (t
n+1) входит как в левой, так и в правой части, причем
в правой части от этого аргумента считается функция f(.). Иными
словами, формула является (в общем случае) нелинейным уравнением с
неизвестным y
n+1. Смысл схем типа "предиктор-корректор" состоит в решении такого
уравнения на каждом шаге при помощи какого-либо итерационного численного алгоритма (например,
Ньютона).
При этом в качестве начальной итерации для решения этого уравнения берется экстраполяция зависимости
y(t) в точке t
n+1 по предыдущим точкам. Эти точки известны из решения ОДУ на предыдущих шагах.
К примеру, можно использовать алгоритм кубической полиномиальной экстраполяции (4-шаговый алгоритм
Адамса-Бэшфорта):
Таким образом, алгоритм "предиктор-корректор" включает (на каждом шаге интегрирования ОДУ) 2 этапа
(см. рис.):
1. предиктор - предсказание значения yn+1 при помощи экстраполяции по предыдущим точкам.
2. корректор - уточнение yn+1 посредством решения нелинейного уравнения неявной схемы
итерационным методом (типа алгоритма Ньютона).