Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Методы вычислений

Содержание

Вычисление НОДНОД = наибольший общий делитель двух натуральных чисел – это наибольшее число, на которое оба исходных числа делятся без остатка.Перебор:Записать в переменную k минимальное из
Методы вычислений Вычисление НОДНОД = наибольший общий делитель двух    натуральных чисел Вычисление НОД (перебор)k := a; { или k := b; }while (a Алгоритм ЕвклидаЕвклид(365-300 до. н. э.) НОД(a,b)= НОД(a-b, b) Реализация алгоритма Евклидапока a ≠ b делай если a > b, то Модифицированный алгоритм ЕвклидаНОД(a,b)= НОД(a mod b, b)     = Задания«4»: Составить программу для вычисления НОД и заполнить таблицу:«5»: То же самое, Методы вычисленийТема 2. Решение уравнений© К.Ю. Поляков, 2009-2012 Методы решения уравненийf (x) = 0Точные (аналитические) Приближенныеграфическиечисленные (методы последовательного приближения):по графику Численные методыПрименение: используются тогда, когда точное (аналитическое) решение неизвестно или очень трудоемко.дают Метод прямого перебораprogram qq;var ...: real;begin { основная программа }end.function f(x: real): real;begin f := -x;end; Метод прямого перебораЗадача: найти решение уравнения f (x) = 0 на интервале Есть ли решение на [a, b]?есть решениенет решениянет решения Метод прямого перебораeps := 0.001; { точность решения }x := a;ответ := Метод дихотомии (деления пополам)простотаможно получить решение с любой заданной точностьюнужно знать интервал Метод дихотомии (в программе)пока b - a > eps делай c := Задания«4»: Найти все решения уравнения  на интервале [-5,5] методом дихотомии и Решение уравнений в ExсelЗадача: найти все решения уравнения Решение уравнения1. Таблица значений функций на интервале [-5,5]2. Графики функций (диаграмма «Точечная»)2 решения:  начальные приближения Решение уравнения 3. Подготовка данныхначальное приближениецелевая ячейкаЦель: H2=0 Решение уравнения 4. Подбор параметраошибкарешение уравнения ОптимизацияОптимизация – это поиск оптимального (наилучшего) варианта в заданных условиях.Оптимальное решение – Оптимизациялокальный минимумглобальныйминимумобычно нужно найти глобальный минимумбольшинство численных методов находят только локальный минимумминимум, Поиск минимума функции1. Строим график функции (диаграмма «Точечная»)2. Подготовка данныхначальное приближениеначальное приближениецелеваяячейка Поиск минимума функции3. Надстройка «Поиск решения»изменяемые ячейки:E2D2:D6D2:D6; C5:C8целеваяячейкаограниченияA1 = 5A1 = целое Параметры оптимизации
Слайды презентации

Слайд 2 Вычисление НОД
НОД = наибольший общий делитель двух

Вычисление НОДНОД = наибольший общий делитель двух  натуральных чисел –

натуральных чисел – это наибольшее

число, на которое оба исходных числа делятся без остатка.

Перебор:

Записать в переменную k минимальное из двух чисел.
Если a и b без остатка делятся на k, то стоп.
Уменьшить k на 1.
Перейти к шагу 2.

это цикл с условием!


Слайд 3 Вычисление НОД (перебор)
k := a; { или k

Вычисление НОД (перебор)k := a; { или k := b; }while

:= b; }
while (a mod k 0) or

(b mod k <> 0) do
k := k - 1;
writeln ('НОД(', a, ',', b, ')=', k);

много операций для больших чисел

ИЛИ


Слайд 4 Алгоритм Евклида
Евклид
(365-300 до. н. э.)
НОД(a,b)= НОД(a-b, b)

Алгоритм ЕвклидаЕвклид(365-300 до. н. э.) НОД(a,b)= НОД(a-b, b)   =


= НОД(a, b-a)
Заменяем большее из

двух чисел разностью большего и меньшего до тех пор, пока они не станут равны. Это и есть НОД.

НОД (14, 21) = НОД (14, 21-14) = НОД (14, 7)

Пример:

= НОД (7, 7) = 7


Слайд 5 Реализация алгоритма Евклида
пока a ≠ b делай
если

Реализация алгоритма Евклидапока a ≠ b делай если a > b,

a > b, то
a

:= a - b
иначе b := b - a;

НОД (1998, 2) = НОД (1996, 2) = … = 2

много шагов при большой разнице чисел:


Слайд 6 Модифицированный алгоритм Евклида
НОД(a,b)= НОД(a mod b, b)

Модифицированный алгоритм ЕвклидаНОД(a,b)= НОД(a mod b, b)   = НОД(a,

= НОД(a, b mod a)
Заменяем большее

из двух чисел остатком от деления большего на меньшее до тех пор, пока меньшее не станет равно нулю. Тогда большее — это НОД.

НОД (14, 21) = НОД (14, 7) = НОД (0, 7) = 7

Пример:

Еще один вариант:

НОД(2·a,2·b)= 2·НОД(a, b)
НОД(2·a,b)= НОД(a, b) // при нечетном b


Слайд 7 Задания
«4»: Составить программу для вычисления НОД и заполнить

Задания«4»: Составить программу для вычисления НОД и заполнить таблицу:«5»: То же

таблицу:


«5»: То же самое, но сравнить для всех пар

число шагов обычного и модифицированного алгоритмов (добавить в таблицу еще две строчки).

Слайд 8 Методы вычислений
Тема 2. Решение уравнений
© К.Ю. Поляков, 2009-2012

Методы вычисленийТема 2. Решение уравнений© К.Ю. Поляков, 2009-2012

Слайд 9 Методы решения уравнений
f (x) = 0
Точные (аналитические)
Приближенные
графические


численные (методы последовательного

Методы решения уравненийf (x) = 0Точные (аналитические) Приближенныеграфическиечисленные (методы последовательного приближения):по

приближения):
по графику найти интервал [a, b], в котором находится

x* (или одно начальное приближение x0)
по некоторому алгоритму уточнить решение, сужая интервал, в котором находится x*
повторять шаг 2, пока не достигнута требуемая точность:

b – a < 


Слайд 10 Численные методы
Применение: используются тогда, когда точное (аналитическое) решение

Численные методыПрименение: используются тогда, когда точное (аналитическое) решение неизвестно или очень

неизвестно или очень трудоемко.
дают хотя бы какое-то решение
во многих

случаях можно оценить ошибку и найти решение с заданной точностью

решение всегда приближенное, неточное


Слайд 11 Метод прямого перебора
program qq;
var ...: real;





begin
{ основная

Метод прямого перебораprogram qq;var ...: real;begin { основная программа }end.function f(x: real): real;begin f := -x;end;

программа }
end.
function f(x: real): real;
begin
f := -x;
end;


Слайд 12 Метод прямого перебора
Задача: найти решение уравнения f (x)

Метод прямого перебораЗадача: найти решение уравнения f (x) = 0 на

= 0 на интервале [a, b] с заданной точностью

 (чтобы найденное решение отличалось от истинного не более, чем на ).

Алгоритм:
разбить интервал [a, b] на полосы шириной 
найти полосу [a*, b*], в которой находится x*
решение – a* или b*


Слайд 13 Есть ли решение на [a, b]?
есть решение
нет решения
нет

Есть ли решение на [a, b]?есть решениенет решениянет решения

решения


Слайд 14 Метод прямого перебора
eps := 0.001; { точность решения

Метод прямого перебораeps := 0.001; { точность решения }x := a;ответ

}
x := a;



ответ := x;

пока f(x)*f(x+eps) > 0 делай

x := x + eps; { к следующему интервалу}
конец

eps := 0.001; { точность решения }
x := a;



x := x + eps/2;

while f(x)*f(x+eps) > 0 do begin
x := x + eps; { к следующему интервалу}
end;


Слайд 15 Метод дихотомии (деления пополам)
простота
можно получить решение с любой

Метод дихотомии (деления пополам)простотаможно получить решение с любой заданной точностьюнужно знать

заданной точностью
нужно знать интервал [a, b]
на интервале [a, b]

должно быть только одно решение
большое число шагов для достижения высокой точности
только для функций одной переменной

Слайд 16 Метод дихотомии (в программе)
пока b - a >

Метод дихотомии (в программе)пока b - a > eps делай c

eps делай
c := (a + b) / 2;

если f(a)*f(c) < 0 то
b := c
иначе a := c;
конец
ответ := (a + b) / 2;

Слайд 17 Задания
«4»: Найти все решения уравнения на интервале [-5,5]

Задания«4»: Найти все решения уравнения на интервале [-5,5] методом дихотомии и

методом дихотомии и вывести их на экран.
«5»: Сделать задачу

на «4» и сравнить число шагов цикла при использовании метода перебора и метода дихотомии.

Слайд 18 Решение уравнений в Exсel
Задача: найти все решения уравнения

Решение уравнений в ExсelЗадача: найти все решения уравнения

на

интервале [-5,5]

Методы решения уравнений:
аналитические: решение в виде формулы
численные: приближенное решение, число
выбрать начальное приближение «рядом» с решением


по некоторому алгоритму вычисляют первое приближение, затем – второе и т.д.
вычисления прекращают, когда значение меняется очень мало (метод сходится)


Слайд 19 Решение уравнения
1. Таблица значений функций на интервале [-5,5]
2.

Решение уравнения1. Таблица значений функций на интервале [-5,5]2. Графики функций (диаграмма «Точечная»)2 решения: начальные приближения

Графики функций (диаграмма «Точечная»)
2 решения: начальные приближения


Слайд 20 Решение уравнения
3. Подготовка данных
начальное приближение
целевая ячейка
Цель: H2=0

Решение уравнения 3. Подготовка данныхначальное приближениецелевая ячейкаЦель: H2=0

Слайд 21 Решение уравнения
4. Подбор параметра
ошибка
решение уравнения

Решение уравнения 4. Подбор параметраошибкарешение уравнения

Слайд 22 Оптимизация
Оптимизация – это поиск оптимального (наилучшего) варианта в

ОптимизацияОптимизация – это поиск оптимального (наилучшего) варианта в заданных условиях.Оптимальное решение

заданных условиях.
Оптимальное решение – такое, при котором некоторая заданная

функция (целевая функция) достигает минимума или максимума.

Постановка задачи:
целевая функция



ограничения, которые делают задачу осмысленной

(расходы, потери, ошибки)

(доходы, приобретения)

Задача без ограничений: построить дом
при минимальных затратах. Решение: не строить дом вообще.


Слайд 23 Оптимизация
локальный минимум
глобальныйминимум
обычно нужно найти глобальный минимум
большинство численных методов

Оптимизациялокальный минимумглобальныйминимумобычно нужно найти глобальный минимумбольшинство численных методов находят только локальный

находят только локальный минимум
минимум, который найдет Excel, зависит от

выбора начального приближения («шарик на горке скатится в ближайшую ямку»)

Слайд 24 Поиск минимума функции
1. Строим график функции (диаграмма «Точечная»)
2.

Поиск минимума функции1. Строим график функции (диаграмма «Точечная»)2. Подготовка данныхначальное приближениеначальное приближениецелеваяячейка

Подготовка данных
начальное приближение
начальное приближение
целевая
ячейка


Слайд 25 Поиск минимума функции
3. Надстройка «Поиск решения»
изменяемые ячейки:
E2
D2:D6
D2:D6; C5:C8
целевая
ячейка
ограничения
A1

Поиск минимума функции3. Надстройка «Поиск решения»изменяемые ячейки:E2D2:D6D2:D6; C5:C8целеваяячейкаограниченияA1 = 5A1 = целое

= 5
A1 = целое


  • Имя файла: metody-vychisleniy.pptx
  • Количество просмотров: 162
  • Количество скачиваний: 0