El Método de Romberg es una técnica numérica para mejorar la precisión de la integración mediante la extrapolación de Richardson. Se basa en la regla del trapecio y utiliza sucesivas refinaciones de la malla de integración para reducir el error de truncamiento.
El método fue desarrollado por Werner Romberg en 1955 y es una extensión de la regla del trapecio con interpolación en tablas de valores obtenidos de esta regla.
Se fundamenta en la técnica de extrapolación de Richardson, la cual mejora las aproximaciones numéricas eliminando términos de error de orden inferior.
La fórmula iterativa del método de Romberg se basa en la regla del trapecio refinada sucesivamente:
Donde Rn,m es la matriz de Romberg con n subdivisiones y mmm niveles de extrapolación.
Definir la función f(x) a integrar en el intervalo [a,b].
Calcular la aproximación inicial usando la regla del trapecio con h = b−a.
Refinar la aproximación reduciendo el tamaño de paso h y recalculando la integral.
Aplicar la extrapolación de Richardson para obtener valores más precisos.
Continuar hasta alcanzar una convergencia deseada o un número máximo de iteraciones.
Cálculo de áreas bajo curvas para evaluar balances de materia y energía.
Modelado de reacciones químicas, cuando se necesitan integrar ecuaciones diferenciales numéricamente.
Evaluación de coeficientes de transferencia de calor y masa, donde aparecen integrales en la solución de ecuaciones de transporte.
Procesamiento de señales químicas, como espectros de absorción o cromatografía, donde la integración numérica es clave.