New approaches to numerical differentiation for second and third order
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İdris Karagöz
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
In this article, new numerical methods for calculation of second and third order derivatives are designed by using basic finite difference methods; forward, central and backward finite difference approaches. Those approaches are originally derived from the well-known Taylor series. Main advantage of new numerical formulas (named as Improved Backward Finite Difference Method, Improved Forward Finite Difference Method) is that they produce more accurate numerical results with smaller step size than the well-known backward and forward finite difference methods. For this purpose, some numerical examples are given to compare these new formulas with the traditional finite difference methods; backward and forward. The performance of the new methods in terms of error analysis and elapsed time for both second and third order derivative computations is also presented.
Bu makalede, temel fark; geri, merkezi ve ileri yöntemler kullanılarak, 2. ve 3. mertebeden türev almak için yeni yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemler; iyi bilinen Taylor serilerinden baz alınarak, oluşturulmuştur. Yeni yöntemlerin temel yöntemlere göre ana avantajı; küçük adım boylarında daha kesin ve hassas sayısal sonuçlar üretmektir. Bu amaçla, sayısal örnekler verilmiş. Burada geleneksel yöntemler ile yeni yöntemler karşılaştırılmıştır. Yeni yöntemlerin performans analizleri hata analizi ve hesaplamada geçen süre cinsinden 2. ve 3. mertebelerde türev almak için sunulmuştur.
Bu makalede, temel fark; geri, merkezi ve ileri yöntemler kullanılarak, 2. ve 3. mertebeden türev almak için yeni yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemler; iyi bilinen Taylor serilerinden baz alınarak, oluşturulmuştur. Yeni yöntemlerin temel yöntemlere göre ana avantajı; küçük adım boylarında daha kesin ve hassas sayısal sonuçlar üretmektir. Bu amaçla, sayısal örnekler verilmiş. Burada geleneksel yöntemler ile yeni yöntemler karşılaştırılmıştır. Yeni yöntemlerin performans analizleri hata analizi ve hesaplamada geçen süre cinsinden 2. ve 3. mertebelerde türev almak için sunulmuştur.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Numerical Computation and Mathematical Software, Sayısal Hesaplama ve Matematiksel Yazılım
Kaynak
Yenilikçi Mühendislik ve Doğa Bilimleri
Journal of Innovative Engineering and Natural Science
Journal of Innovative Engineering and Natural Science
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
5
Sayı
1
