piątek, 13 listopada 2015

Metoda Newtona

Metoda Newtona (zwana również metodą Newtona-Raphsona lub metodą stycznych) – iteracyjny algorytm wyznaczania przybliżonej wartości pierwiastka funkcji.


Metoda Newtona-4 kroki.png
"Metoda Newtona-4 kroki" autorstwa Wojciech mula z projektu polski Wikipedia. Licencja CC BY-SA 2.5 na podstawie Wikimedia Commons.

Jeśli f ∈ C^2 [a, b] tworzę ciąg typu

x_{k+1} = x_k - \frac{f(x_k)}{f^\prime(x_k)}


Procedura trwa do momentu aż dla zadanej dokładności δ

Kod programu w C++:

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
double fun(double x)
{
return exp(x)*log(x)-x*x;
}
double fun1(double x)
{
return exp(x)*log(x)+exp(x)*(1./x)-2.*x;
}
int main()
{
double a=1.0;
double b=2.0;
double ab=b-a;
double delta=0.001;
double x0=(a+b)/2.;
double x1;
while( fabs(ab) > delta)
{
x1=x0-fun(x0)/fun1(x0);
ab=x1-x0;
x0=x1;
cout<<x1<<endl;
}
return 0;
}

Otrzymujemy w kolejnych krokach miejsc zerowe:1.7398; 1.69657; 1.6946; 1.6946




Wariacja i odchylenie standardowe

Odchylenie standardowe – klasyczna miara zmienności, obok średniej arytmetycznej najczęściej stosowane pojęcie statystyczne. Intuicyjnie rzecz ujmując, odchylenie standardowe mówi, jak szeroko wartości jakiejś wielkości (takiej jak np. wiek, inflacja, kurs akcji itp.) są rozrzucone wokół jej średniej[1]. Im mniejsza wartość odchylenia tym obserwacje są bardziej skupione wokół średniej.



Program: obliczający wariację i odchylenie standardowe na podstawie danych wprowadzonych przez użytkownika.


Program wariacja;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  SysUtils;

var
x:array[1..100] of real;
n,i:byte;
w,s:real;
begin
   
     repeat
           write('Wprowadz ilosc liczb(n): ');
           read(n);
           if (n<0) or (n>100) then writeln('Wprowadz liczbe wieksza od 0 i mniejsza lub r˘wna 100');
     until (n>0) and (n<=100);
     for i:=1 to n do
         begin
         write('Wprowadz liczbe x',i,': ');
         read(x[i]);
         end;

     for i:=1 to n do s:=s+x[i];
     s:=s/n;
     for i:=1 to n do w:=w+sqr(x[i]-s);
     w:=w/n;
     writeln('Wariacja wynosi: ',w:0:2);
     writeln('Odchylenie standardowe wynosi: ',sqrt(w):0:2);

 readln;readln;

end.












czwartek, 5 listopada 2015

czwartek, 15 października 2015

Metody numeryczne

Metody numeryczne – metody rozwiązywania problemów matematycznych za pomocą operacji na liczbach. Otrzymywane tą drogą wyniki są na ogół przybliżone, jednak dokładność obliczeń może być z góry określona i dobiera się ją zależnie od potrzeb. Obecnie ta dziedzina matematyki rozwija się bardzo szybko ze względu na liczne zastosowania w informatyce i algorytmice.

Metody numeryczne wykorzystywane są wówczas, gdy badany problem nie ma w ogóle rozwiązania analitycznego (danego wzorami) lub korzystanie z takich rozwiązań jest uciążliwe ze względu na ich złożoność.

W szczególności dotyczy to:
·         całkowania
·         znajdowania miejsc zerowych wielomianów stopnia większego niż 2 (korzystanie ze wzorów na dokładne wartości pierwiastków równań stopnia 3 i stopnia 4 jest niepraktyczne, dla równań stopnia wyższego niż 4 wzorów już nie ma)
·         rozwiązywania układów równań liniowych w przypadku większej liczby równań i niewiadomych
·         rozwiązywania równań różniczkowych i układów takich równań
·         znajdowania wartości i wektorów własnych (zob. równanie własne)
·         aproksymacji, czyli przybliżaniu nieznanych funkcji (np. pomiarów zjawisk fizycznych)

Kilka metod numerycznych:






Zapoznanie z metodami numerycznymi i profesorem Ihorem Ohirko


Nasz grupa z profesorem



Ihor Wasyljowycz Ohirko

Ihor Ohirko urodził się 14 kwietnia 1952 roku w Jeziernej (obwód tarnopolski) na Ukrainie. Jego rodzice, Wasyl i Teodora, byli nauczycielami. Do szkoły uczęszczał we wsi Pidbirci, następnie do szkoły średniej nr 11 we Lwowie, którą ukończył w 1969 roku. Studiował na kierunku techniczno-matematycznym na Uniwersytecie im. Iwana Franka we Lwowie. W 1974 roku, po ukończeniu studiów, został skierowany do pracy w charakterze pracownika naukowego do Instytutu Matematyki we Lwowie, gdzie prowadził badania w zakresie metod matematycznych teorii pola. Jednocześnie wykładał informatykę na Uniwersytecie Lwowskim.
W 1978 roku w Instytucie Stosowanych Problemów Mechaniki i Matematyki obronił dysertację na stopień kandydata nauk. Praca została napisana na temat mechaniki deformowanego ciała twardego i powstała pod kierunkiem Jarosława Buraka. Po obronie Ohirko kontynuując pracę w Instytucie Matematyki awansował na kierownika Wydziału Metod Liczbowych w Mechanice i MatematyceNarodowej Akademii Nauk Ukrainy (ukr. ОЦ ІППММ АН України). W okresie kierowania placówką zajmował się fizycznymi i geometrycznymi modelami nieliniowej termosprężystości ciał przy wykorzystaniu rozmaitych metod optymizacji. Wyniki swoich badań zawarł w rozprawie doktorskiej Mechanika deformowanego ciała twardego (ukr. Механіка деформованого твердого тіла), którą obronił w 1989 roku na Kazańskim Uniwersytecie Państwowym.
Od roku 1990 pracuje w Ukraińskim Instytucie Poligraficznym im. Iwana Fedorowa. W latach 1992–1998 kierował Katedrą Matematyki Stosowanej tego instytutu, a w 2002 roku został profesorem Katedry Wydawnictw Elektronicznych. W latach 2003–2008 pełnił funkcję przewodniczącego państwowej komisji egzaminacyjnej Uniwersytetu im. Iwana Franka we Lwowie w dziedzinie matematyki stosowanej i cybernetyki ekonomicznej. Ponadto uczestniczył w pracach rad naukowych oceniających kandydackie i doktorskie dysertacje, które powstawały na Ukraińskiej Akademii Drukarstwa, Politechnice Lwowskiej, Uniwersytecie im. Iwana Franka. Wykłada także na Wydziale Informatyki i Matematyki Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu.
Ohirko jest autorem 156 publikacji naukowych, w tym 3 monografii i 59 artykułów naukowych. Jest stałym członkiem kolegiów redakcyjnych dwóch serii wydawniczych: Poligrafia a sprawa wydawnicza (ukr. Поліграфія і видавнича справа) oraz Naukowe zapiski Ukraińskiej Akademii Drukarstwa (ukr. Наукові записки Української академії друкарства).

W 2005 roku za zasługi dla narodu ukraińskiego został nagrodzony dyplomem Rady Najwyższej Ukrainy.