| 4.3. Метод решения разностной схемы Саульева 
     Разностный шаблон (см. рисунок), характеризующий первую ступень разностной схемы Саульева, 
свидетельствует о том, что выражение (4.21) содержит две неизвестные величины - значения функции 
u на (n + 1)-ом шаге по времени  . 
То есть, для определения величины  необходимо знать значение функции u в 
соседней слева точке на разностной сетке. Определяя  из левого граничного условия (4.19) и 
выражая  из соотношения (4.21): можно последовательно рассчитать значения функции u на (n + 1)-ом 
шаге по времени|  |  | (4.25) | 
  , j = 2, ..., N-1. Если вместо граничных условий 1-го рода (4.19) будут заданы 
граничные условия 2-го или 3-го рода, то для определения величины  необходимо решить систему двух 
уравнений: разностной аппроксимации левого граничного условия на (n + 1)-ом шаге по времени 
и рекуррентного соотношения (4.25) при j = 2. Значение  определяется из правого граничного 
условия. 
 Разностный шаблон (см. рисунок), характеризующий вторую ступень разностной схемы Саульева, 
свидетельствует о том, что выражение (4.22) содержит две неизвестные величины - значения 
функции u на (n + 2)-ом шаге по времени
  . То есть, для определения величины  необходимо 
знать значение функции u в соседней справа точке на разностной сетке. Определяя  из правого 
граничного условия (4.19) и выражая  из соотношения (4.22): можно последовательно рассчитать значения функции u на (n + 2)-ом шаге по времени|  |  | (4.26) | 
  . 
В случае, если заданы граничные условия 2-го или 3-го рода, для определения величины  необходимо решить систему двух уравнений: разностной аппроксимации правого граничного 
условия на (n + 2)-ом шаге по времени и рекуррентного соотношения (4.26) при j = N - 1. 
Значение  определяется из левого граничного условия. 
 Таким образом, метод решения разностной схемы 
Саульева существенно проще метода решения неявной разностной схемы и разностной схемы 
Кранка-Николсона (т.е. метода прогонки). Однако следует обратить внимание, что поскольку 
выражения (4.21) и (4.22) по отдельности не аппроксимируют исходное дифференциальное 
уравнение (4.19), оценка погрешности значений функции u на (n + 1)-ом шаге по времени не 
представляется возможной. Близость к истинным значениям может быть гарантирована только 
для значений функции u на (n + 2)-ом шаге по времени, поэтому заданный временной интервал 
должен быть изначально разделён на чётное число частей (шагов).
 |