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第三十二章 :1959年的华罗庚(上)(2 / 3)

而此刻卡住的,正是制导指令生成的数学根基。

简单来说,导弹在拦截高空高速目标时,地面制导站需要实时解算导弹与目标的相对运动,进而通过级数展开与迭代逼近,预测下一时刻的弹道偏差,生成无线电控制指令。

但计算到第三步,发散的问题出现了。

级数的每一项都在增大而非减小,原本应该趋于稳定的迭代序列开始剧烈震荡,误差序列的振幅以指数级增长。

“检查过仪器的问题没有?”

看着稿纸,华罗庚皱着眉头询问道。

“检查过,不是仪器的问题。”

周姓研究员迅速说道:“手摇计算机已经验算过六遍,操作员是清华数学系毕业的高材生,不会出问题。”

华罗庚:“每一步产生的截断误差有多大?”

“无法精确估算。”

周研究员摇摇头,道:“我们试过改变级数展开的基底函数,但发散的根本原因不是基底——是函数列本身在收敛边界上的行为不正常。”

说着,他翻到报告的第三页,指着其中一行数据,继续道:“这里是第三步迭代后的误差序列。前三项还在减小,但从第四项开始,振幅突然增大,到第七项已经完全失控。”

华罗庚点点头,蹙眉盯着手中的数据看了一会,思索起来。

误差序列的前三项递减,第四项突然跳跃,这不是计算精度的问题——是算法本身的收敛性在某个临界点上崩塌了。

“算法有问题!”

华罗庚的手指敲了敲纸面,开口道:“迭代函数列在边界层附近不一致收敛,靠近壁面的网格点上,高阶项的衰减速度比理论预期慢得多,误差像滚雪球一样堆起来。”

周研究员点点头,苦涩道:“嗯,但是我们无法解决这个问题。”

“我们的人尝试过用松弛迭代法来压制发散,刚开始几轮确实有效——第三步的误差被压下去了,第四步也能继续往下算。”

“但推到第五步的时候,被压下去的误差像弹簧一样反弹回来,振幅比之前还大。”

“而发散的根本原因我们找不到。”

华罗庚听着这位周研究员的话,没有立刻回应。

他把报告翻回到数据表那一页,重新审视那些数字。前三项递减,第四项突跳,第五项之后完全失控。

这个模式他见过——不是在这个领域,而是在另一个纯粹得多的数学框架里。

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