«ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА» ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ»
В настоящее время компьютеры стали надежным, а иногда и единственным, средством решения научных, инженерно-технических, экономических, управленческих задач, в которых они традиционно применялись. Наряду с ними появились многочисленные нетрадиционные области приложения, такие как медицина, психология, социология, лингвистика, юриспруденция, искусство и многие другие. Это в большой степени способствовало созданию математических моделей для разнообразных задач, встречающихся в различных областях человеческой деятельности.
Пользуясь методами классической математики, можно непосредственно получить решение некоторых из этих задач в виде явных формул или аналитических зависимостей от известных функций, для которых составлены таблицы или номограммы, в виде сходящихся рядов и т.п. Однако существуют, по крайней мере, три соображения, которые делают необходимым применение компьютеров при математическом моделировании. Во-первых, возможность получения решения в явном виде для встречающихся на пpaктике сложных задач является скорее счастливым исключением, чем правилом. Отсюда следует необходимость решать большинство перечисленных математических задач численно, с использованием компьютеров. Во-вторых, полученные методами классической математики аналитические решения часто имеют достаточно громоздкий вид и требуют использования компьютеров для получения конкретных числовых значений. В-третьих, для получения аналитических решений исходную техническую или экономическую задачу приходится упрощать, вводя различные предположения так, чтобы математическая модель допускала аналитическое решение. В этом случае численное решение полной задачи без упрощающих предположений не только позволяет полностью проанализировать исследуемый процесс, но и оценить влияние на него тех хаpaктерных параметров задачи, которыми мы пренебрегли при упрощения математической модели.
При реализации математических моделей на компьютерах существуют специфические особенности, некоторые из которых далее будут рассмотрены. Однако главную из них отметим сейчас. Классическая математика обычно рассматривает задачи с точки зрения доказательства существования и единственности решения и его хаpaктерных свойств. При этом, конечно. применяются и конструктивные алгоритмы, указывающие способ построения решения, но они часто имеют вид бесконечных процессов, дающих решение лишь е пределе. Поэтому возникла вычислительная математика которая занимается построением и анализом численных методов, позволяющих получить достаточно точное решение за конечное число шагов. допускающих возможность оценить сделанную ошибку и, быть может, указать приемы эффективного уменьшения этой ошибки.
В сложных задачах обычно неприменим в силу того, что границы области ответа становятся настолько большими, что говорить о значении ответа становится бессмысленным. другим способом оценки влияния округления является решение задачи с обычной и двойной точностью. Принято считать, что совпадающие в двух ответах разряды верны. Выполнив таким образом несколько вариантов типичных вычислений, далее можно вести остальные расчеты с обычной точностью, полагая, что я в них верно го же самое количество разрядов. Хотя опасности этого метода очевидны, тем не менее он используется на пpaктике и обычно дает более точные результаты, чем метод области ответа.
Существуют статистические методы оценки влияния округления.
Без вывода приведем оценки погрешностей для отдельных арифметических операций над приближенными числами, для простоты обозначим
При сложения или вычитании чисел их абсолютные складываются
(1)
для относительных погрешностей суммы или разности формулы имеют вид
(2)
(3)
Формулы для погрешностей при умножения и делении имеют вид
(4)
(5)
(6)
(7)
Из (3) следует пpaктически важный вывод о значительной потере точности при вычитании близких чисел, действительно, при относительная погрешность может быть сколь угодно большой.
Статья в формате PDF 345 KB...
28 03 2024 1:11:49
Статья в формате PDF 111 KB...
27 03 2024 3:49:21
Статья в формате PDF 122 KB...
26 03 2024 23:59:56
Статья в формате PDF 256 KB...
25 03 2024 4:59:19
Статья в формате PDF 140 KB...
23 03 2024 14:13:13
Статья в формате PDF 108 KB...
22 03 2024 10:45:48
Статья в формате PDF 116 KB...
20 03 2024 7:55:14
Статья в формате PDF 294 KB...
19 03 2024 4:29:47
Статья в формате PDF 109 KB...
17 03 2024 21:58:16
16 03 2024 16:11:26
Статья в формате PDF 490 KB...
15 03 2024 9:41:41
Статья в формате PDF 112 KB...
14 03 2024 13:58:28
Статья в формате PDF 168 KB...
13 03 2024 21:20:43
Статья в формате PDF 303 KB...
12 03 2024 14:26:39
Статья в формате PDF 117 KB...
11 03 2024 14:16:26
Статья в формате PDF 121 KB...
09 03 2024 18:54:49
Статья в формате PDF 103 KB...
08 03 2024 6:26:13
Статья в формате PDF 127 KB...
07 03 2024 2:20:31
06 03 2024 4:25:55
Статья в формате PDF 109 KB...
05 03 2024 17:50:50
Статья в формате PDF 245 KB...
04 03 2024 3:32:46
Статья в формате PDF 100 KB...
03 03 2024 11:56:14
Статья посвящена решению проблемы рекуперации осадка отстойников целлюлозно-бумажной промышленности. Предложено использовать золу шлам-лигнина в качестве высоко эффективного сорбента сточных вод различного состава. ...
02 03 2024 8:12:34
Статья в формате PDF 133 KB...
01 03 2024 13:42:57
Статья в формате PDF 113 KB...
28 02 2024 12:40:50
Статья в формате PDF 111 KB...
27 02 2024 6:28:55
На основании многолетних наблюдений за комплексом внешних условий и состоянием популяций мелких млекопитающих количественно оценено распределение влияний внутрипопуляционных и внешних факторов на динамику их численности и структуры. Показано, что основное влияние на демографические процессы полевок на протяжении всего сезона размножения оказывают плотностно-зависимые механизмы регуляции (эндогенные факторы). Экзогенные (хищники, кормовые и погодные) факторы выступают в качестве воздействий, ограничивающих рост населения популяции, и наиболее эффективны в переходные осеннее-зимний и зимне-весенний периоды. ...
26 02 2024 9:40:33
Статья в формате PDF 268 KB...
25 02 2024 15:25:44
Статья в формате PDF 251 KB...
24 02 2024 3:55:55
Статья в формате PDF 123 KB...
23 02 2024 2:20:30
Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение морфоструктуры селезенки. Дана сравнительная гистологическая хаpaктеристика соединительно-тканного каркаса и белой пульпы селезенки у животных в эксперименте и у человека. Представлены дегенеративные изменения гистологической структуры селезенки. ...
22 02 2024 16:59:47
Статья в формате PDF 131 KB...
20 02 2024 4:59:40
Статья в формате PDF 109 KB...
19 02 2024 23:36:37
Статья в формате PDF 118 KB...
18 02 2024 19:25:18
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::