Пусть нам нужно вычислить интеграл:
(36)
В случае когда методы Ньютона-Котеса и Гаусса работают плохо приходится обращаться к вероятностным методам случайного поиска. К таким методам относится метод Монте-Карло.
Для вычисления интеграла (36) методом Монте-Карло заменим переменную интегрирования
таким образом чтобы пределы интегрирования
отобразились соответственно в
. Для этого нужно воспользоваться преобразованием:
(37)
тогда интеграл (36) принимает вид:
(38)
Для вычисления же интеграла на
имеем формулу:
(39)
где
- случайные числа равномерно распределённые на
. Таким образом по методу Монте-Карло интеграл (36) считается по формуле:
(40)
где
- равномерно распределённые случайные числа из промежутка
.
Аналогично для кратных интегралов. Получаем:
(41)
где
- случайные точки равномерно распределённые на квадрате
(Здесь знак «
» означает декартовое произведение).
В случае когда область интегрирования является сложным множеством
(рис. 6) пользуемся прямоугольником
который описывается вокруг множества
. И интеграл по множеству
заменяем интегралом по прямоугольнику
который уже умеем вычислять по формуле (41). Замена интеграла по множеству
производится соотношением:
(42)
где
(43)
таким образом:
(44)
который легко рассчитывается по формуле (41).
Аналогично вычисляются и трёхкратные интегралы. Этот подход легко обобщается для n-кратных интегралов.