Чисельні методи. Елементи теорії похибок. (Лекція 1)

Содержание

Слайд 2

Лекція №1 Елементи теорії похибок

Лекція №1

Елементи теорії похибок

Слайд 3

План лекції: І. Класифікація чисельних методів ІІ. Елементи теорії похибок 1.

План лекції:

І. Класифікація чисельних методів
ІІ. Елементи теорії похибок
1. Класифікація похибок


2. Числа з фіксованою та плаваючою комою
3. Абсолютна та відносна похибки
Слайд 4

Література: Бахвалов Н.С. Численные методы, М. Наука, 1975. Волков Е.А. Численные

Література:
Бахвалов Н.С. Численные методы, М. Наука, 1975.
Волков Е.А. Численные методы,

М. Наука, 1982.
Воробьева Г.Н., Данилова А.Н. Практикум по вычислительной математике, 1990
Крылов В.И., Бобков В.В., Монастырный П. Н., Вычислительные методы
Поттер Д. Вычислительные методы в физике , М.Мир,1975.
Демидович Б.П., Марон И.А., Основы вычислительной математики, М. Наука, 1970.
Слайд 5

Програмне забезпечення 1. Основне: 1. MATHCAD (www.mathsoft.com) 2. MS EXCEL Додаткове:

Програмне забезпечення

1. Основне:
1. MATHCAD (www.mathsoft.com)
2. MS EXCEL
Додаткове:
3. MATLAB (www.mathworks.com)
4. MAPLE

(www.maplesoft.com)
5. MATHEMATICA (www.wolfram.com
Слайд 6

І. Класифікація чисельних методів

І. Класифікація чисельних методів

Слайд 7

ІІ. Елементи теорії похибок 1. Класифікація похибок Похибки результату розв’язку задачі

ІІ. Елементи теорії похибок 1. Класифікація похибок

Похибки результату розв’язку задачі зумовлені

наступними причинами:
Математичний опис задачі є неточним
(неусунена похибка )
Наближені методи розв’язку
(похибка методу)
Числові дані та результати обчислень округлюють
(обчислювальна похибка)
18,34461≈18,345≈18,35
Слайд 8

Приклад Коливання фізичного маятника L ϕ L d2ϕ/dt2 + g sinϕ

Приклад
Коливання фізичного маятника

L

ϕ

L d2ϕ/dt2 + g sinϕ + μ dϕ/dt =

0

L- довжина маятника
- кут відхилення від вертикалі
μ - коефіцієнт тертя

Слайд 9

2. Форми представлення чисел в ЕОМ Сучасні ЕОМ оперують числами, що

2. Форми представлення чисел в ЕОМ

Сучасні ЕОМ оперують числами, що мають

наступні форми запису :
числа з фіксованою комою
(α, q-цілі / q - основа системи числення: q=2, 8, 10, 16)
Слайд 10

2. числа з плаваючою комою q=2, t=36, p0=64 ; /p/

2. числа з плаваючою комою
q=2, t=36, p0=64 ; /p/ < p0

Слайд 11

3. Абсолютна та відносна похибки Нехай а – точне значення деякої

3. Абсолютна та відносна похибки
Нехай а – точне значення деякої величини;
а*

- наближене значення величини а. Тоді величина
а- а* =ε називається похибкою,
∆(a*)=│а- а* │-абсолютною похибкою, а
- відносною похибкою,
Слайд 12

Якщо наближене значення деякої величини записане у десятковій системі числення, то

Якщо наближене значення деякої величини записане у десятковій системі числення, то

гранична абсолютна похибка дорівнює одиниці останнього знаку (якщо значення одержане без округлення) та половині одиниці останнього знаку (якщо значення одержане з округленням).
Останнім знаком вважають перший з права.