Jerzy Nawrocki, Wprowadzenie do informatyki



Podobne dokumenty
Bardzo łatwa lista powtórkowa

Jerzy Nawrocki, Wprowadzenie do informatyki

Jerzy Nawrocki, Wprowadzenie do informatyki

Lab 10. Funkcje w argumentach funkcji metoda Newtona. Synonimy nazw typów danych. Struktury. Tablice struktur.

Podstawy programowania. Wykład Funkcje. Krzysztof Banaś Podstawy programowania 1

Proste algorytmy w języku C

FUNKCJA REKURENCYJNA. function s(n:integer):integer; begin if (n>1) then s:=n*s(n-1); else s:=1; end;

Programowanie - wykład 4

Jerzy Nawrocki, Wprowadzenie do informatyki

Instrukcje pętli przykłady. Odgadywanie hasła. 1) Program pyta o hasło i podaje adres, gdy hasło poprawne lub komunikat o błędnym haśle.

Języki i metody programowania

Egzamin z Metod Numerycznych ZSI, Grupa: A

Funkcje i tablice. Elwira Wachowicz. 23 maja 2013

Liczby zmiennoprzecinkowe i błędy

WYKŁAD 8. Funkcje i algorytmy rekurencyjne Proste przykłady. Programy: c3_1.c..., c3_6.c. Tomasz Zieliński

Caªkowanie numeryczne - porównanie skuteczno±ci metody prostokatów, metody trapezów oraz metody Simpsona

EMN. dr Wojtek Palubicki

Wstęp do Informatyki

Proste algorytmy w języku C

Egzamin z Metod Numerycznych ZSI, Egzamin, Gr. A

Zaawansowane metody numeryczne

Informatyka A. Algorytmy

EGZAMIN MATURALNY 2011 INFORMATYKA

Podstawy programowania w Pythonie

a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9] a[10]

if (warunek) instrukcja1; if (warunek) instrukcja1; else instrukcja2; a > b - a większe od b if (warunek) instrukcja1; a <= b - a mniejsze lub równe b

y f x 0 f x 0 x x 0 x 0 lim 0 h f x 0 lim x x0 - o ile ta granica właściwa istnieje. f x x2 Definicja pochodnych jednostronnych

IX. Wskaźniki.(3 godz.)

Analiza numeryczna Kurs INP002009W. Wykład 8 Interpolacja wielomianowa. Karol Tarnowski A-1 p.223

Elementy metod numerycznych - zajęcia 9

Instrukcja wyboru, pętle. 2 wykład. Podstawy programowania - Paskal

Materiały wykładowe (fragmenty)

Wprowadzenie do metod numerycznych Wykład 2 Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych

W języku C dostępne są trzy instrukcje, umożliwiające tworzenie pętli: for, while oraz do. for (w1;w2;w3) instrukcja

ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ. Egzamin pisemny zestaw 1 26 czerwca 2017 roku

1 Równania nieliniowe

Obliczenia Naukowe. Wykład 12: Zagadnienia na egzamin. Bartek Wilczyński

Matematyka stosowana i metody numeryczne

Tablice i struktury. czyli złożone typy danych. Programowanie Proceduralne 1

Matematyka licea ogólnokształcące, technika

Obliczenia naukowe Wykład nr 6

Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki. wykład 3 - sem.iii. Dr inż. M. Czyżak

Wprowadzenie Metoda bisekcji Metoda regula falsi Metoda siecznych Metoda stycznych RÓWNANIA NIELINIOWE

METODY NUMERYCZNE. Wykład 4. Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą. prof. dr hab.inż. Katarzyna Zakrzewska

Wstęp do informatyki Ćwiczenia. Piotr Fulmański

Obliczenia Naukowe i Metody Numeryczne. Laboratorium Komputerowe lista 4 5 października 2012

Wskaźniki. Programowanie Proceduralne 1

Rekurencja (rekursja)

int f(); //f - funkcja zwracająca wartość typu int int (*f)(); //f - wskaźnik do funkcji zwracającej wartość typu int

Matematyka dyskretna - wykład - część Podstawowe algorytmy kombinatoryczne

Strona główna. Strona tytułowa. Programowanie. Spis treści. Sobera Jolanta Strona 1 z 26. Powrót. Full Screen. Zamknij.

Programowanie komputerowe. Zajęcia 2

Języki C i C++ Wykład: 2. Wstęp Instrukcje sterujące. dr Artur Bartoszewski - Języki C i C++, sem. 1I- WYKŁAD

Języki programowania. Przetwarzanie plików amorficznych Konwencja języka C. Część siódma. Autorzy Tomasz Xięski Roman Simiński

ALGORYTMY I STRUKTURY DANYCH

Elementy projektowania inzynierskiego Przypomnienie systemu Mathcad

Algorytmika i programowanie. Wykład 2 inż. Barbara Fryc Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania w Rzeszowie

Programowanie funkcyjne wprowadzenie Specyfikacje formalne i programy funkcyjne

Metody rozwiązywania równań nieliniowych

METODY NUMERYCZNE. Wykład 4. Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą. Rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą

Technologie cyfrowe semestr letni 2018/2019

Wstęp do programowania INP001213Wcl rok akademicki 2017/18 semestr zimowy. Wykład 1. Karol Tarnowski A-1 p.

METODY NUMERYCZNE. Po co wprowadzamy liczby w formacie zmiennoprzecinkowym (floating point)?

Wykład VII. Programowanie. dr inż. Janusz Słupik. Gliwice, Wydział Matematyki Stosowanej Politechniki Śląskiej. c Copyright 2014 Janusz Słupik

Obliczenia naukowe Wykład nr 2

Opracowanie: mgr Jerzy Pietraszko

ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ. Egzamin pisemny zestaw 1 24 czerwca 2019 roku

Wykład IV Algorytmy metody prezentacji i zapisu Rzut oka na język PASCAL

Zagadnienia - równania nieliniowe

Prof. Danuta Makowiec Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki pok. 353, tel danuta.makowiec at gmail.com

Algorytmy i język C++

Podstawy programowania w języku C++

PODSTAWY INFORMATYKI 1 PRACOWNIA NR 6

Wstęp do programowania INP001213Wcl rok akademicki 2017/18 semestr zimowy. Wykład 6. Karol Tarnowski A-1 p.

Optymalizacja. Przeszukiwanie lokalne

Funkcja (podprogram) void

1. Nagłówek funkcji: int funkcja(void); wskazuje na to, że ta funkcja. 2. Schemat blokowy przedstawia algorytm obliczania

Rozwiązywanie równań nieliniowych

Metody numeryczne i statystyka dla in»ynierów

wykład II uzupełnienie notatek: dr Jerzy Białkowski Programowanie C/C++ Język C - funkcje, tablice i wskaźniki wykład II dr Jarosław Mederski Spis

Rekurencja, schemat rekursji i funkcje pierwotnie rekurencyjne

Metody Metody, parametry, zwracanie wartości

Podstawy programowania. Wykład: 4. Instrukcje sterujące, operatory. dr Artur Bartoszewski -Podstawy programowania, sem 1 - WYKŁAD

Wstęp do informatyki- wykład 12 Funkcje (przekazywanie parametrów przez wartość i zmienną)

Rekurencja. Przygotowała: Agnieszka Reiter

Metody numeryczne I Równania nieliniowe

Wykład 15. Literatura. Kompilatory. Elementarne różnice. Preprocesor. Słowa kluczowe

Wydział Elektryczny. Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej. Konstrukcje i Technologie w Aparaturze Elektronicznej.

Język ludzki kod maszynowy

Wstęp do Programowania potok funkcyjny

Ilość cyfr liczby naturalnej

Iteracyjne rozwiązywanie równań

Podstawy programowania. Wykład: 8. Wskaźniki. dr Artur Bartoszewski -Podstawy programowania, sem 1 - WYKŁAD

12. Rekurencja. UWAGA Trzeba bardzo dokładnie ustalić <warunek>, żeby mieć pewność, że ciąg wywołań się zakończy.

METODY I JĘZYKI PROGRAMOWANIA PROGRAMOWANIE STRUKTURALNE. Wykład 02

Język ANSI C tablice wielowymiarowe

Programowanie strukturalne i obiektowe. Funkcje

Funkcje. czyli jak programować proceduralne. Programowanie Proceduralne 1

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO

Spis treści JĘZYK C - PRZEKAZYWANIE PARAMETRÓW DO FUNKCJI, REKURENCJA. Informatyka 1. Instrukcja do pracowni specjalistycznej z przedmiotu

Transkrypt:

Jerzy Nawrocki, Jerzy Nawrocki Wydział Informatyki Politechnika Poznańka jerzy.nawrocki@put.poznan.pl Obliczenia i metody numeryczne = a 2 + b 2 a + (b/a) 2 =b + (a/b) 2 Metody numeryczne begin a:= 3e-25; b:= 4e-25; m:= qrt(a*a + b*b); writeln(m) end. begin a:= 3e-25; b:= 4e-25; if a > b then m:= a*qrt(+ (b/a)*(b/a)) ele m:= b*qrt(+ (a/b)*(a/b)); writeln(m) end..e+ 5.E-25 Metody numeryczne (2) Cel wykładu Przedtawić: klayczną reprezentację liczb poób obliczania tzw. funkcji tandardowych (e x, co x, π) zybką metodę obliczania wartości wielomianu Metody numeryczne (3) Metody numeryczne (4) Reprezentacja tałopozycyjna Reprezentacja tałopozycyjna Część całkowita Część ułamkowa a 3 a 2 a a b b 2 b 3 b 4 (-) ( a 3 2 3 + a 2 2 2 + a 2 + a 2 + b 2 - + b 2 2-2 + b 3 2-3 + b 4 2-4 ) Metody numeryczne (5) Metody numeryczne (6) Metody numeryczne

Jerzy Nawrocki, Reprezentacja tałopozycyjna Wada Metody numeryczne (7) Metody numeryczne (8) 7 Metody numeryczne (9) Metody numeryczne () 4 Metody numeryczne () Metody numeryczne (2) Metody numeryczne 2

Jerzy Nawrocki, 4 4-2 Metody numeryczne (3) Metody numeryczne (4) c m c m x : x = (-) 2 c m {, } c= cecha m= mantya [/2, ) Metody numeryczne (5) Metody numeryczne (6) c m 8 7 + 2 Metody numeryczne (7) Metody numeryczne (8) Metody numeryczne 3

Jerzy Nawrocki, Obliczanie pierwiatków g(a) = a Metody numeryczne (9) Tranformacja do problemu znajdowania miejca zerowego f(x) f(x) = x 2 a Metoda tycznych (metoda Newtona): x k+ x k f(x k ) Geom. interpretacja pochodnej: f (x k ) = f(x k ) / (x k x k+ ) gdzie f (x) = 2x. Po przekztałceniu: x k+ = ½ (x k + a/x k ) Metody numeryczne (2) Iteracyjne algorytmy numeryczne Algorytm Herona obliczania pierwiatka kwadratowego a x = a jeśli a >= jeśli a < x k+ = ½ (x k + a/x k ) Heron z Alekandrii Rycina z niemieckiego tłumaczenia Pneumatyki z 688 r. http://pl.wikipedia.org/wiki/heron_z_alekandrii Metody numeryczne (2) Metody numeryczne (22) Wzór Taylora Wzór Maclaurina ~ 73 79: Cambridge Univerity 72: Royal Society 75: Wzór Taylora (zereg Taylora) (bez dowodu) Dla x = dotajemy: Brook Taylor 685-73 ~ Metody numeryczne (23) Colin Maclaurin (698 746) Metody numeryczne (24) Metody numeryczne 4

Jerzy Nawrocki, (e x ) = e x e = Wzór Maclaurina f(x) = e x N e x Σ x k / k! k= e() = 2,7.. e() = e x = + x/! + x 2 /2! + x 3 /3! + x 4 /4! +... num x T= den! e x x 2 x 3 2! 3! Colin Maclaurin (698 746) e x x /! + x /! + x 2 /2! + x 3 /3! +.. = + x /! + x 2 /2! + x 3 /3! +.. Metody numeryczne (25) Metody numeryczne (26) e x e x e x = + x/! + x 2 /2! + x 3 /3! + x 4 /4! +... e x = + x/! + x 2 /2! + x 3 /3! + x 4 /4! +... e() = 2,7.. e() = T= num den *x *x *x * x! *2 x 2 2! *3 x 3 3! e() = 2,7.. e() = void main(){ float x; // Argument e(x) canf("%g", &x); printf("e(%g)= %g\n", x, e(x)); return; } e()= Metody numeryczne (27) Metody numeryczne (28) Colin Maclaurin (698 746) Wzór Maclaurina f(x) = co x (co x) () = co x (co x) = in x (co x) = co x - (co x) (3) = in x (co x) (4) = co x... co x + x 2 /2! + + x 4 /4! +.. Metody numeryczne (29) co() = co(,57..) = co x + x 2 /2! + + x 4 /4! +.. T = num den *(-x 2 ) **2 *(-x -x 2 ) 2 2! *3*4 co(x) x 4 4! Metody numeryczne (3) Metody numeryczne 5

Jerzy Nawrocki, π π = /3 + /5 /7 + π tg(π/4)=??? arctg() = π/4 (-) k arctg(x) = Σ 2k+ k= x 2k+ T = num den *(-) *(-) *(-) - - +2 +2 +2 3 5 7 Colin Maclaurin (698 746) π/4 = x 3 /3 + x 5 /5 x 7 /7 + = /3 + /5 /7 + Metody numeryczne (3) Metody numeryczne (32) Wielomiany p(x) = a k x Σk= k = a x + a x + a 2 x 2 + Metody numeryczne (33) Nagłówek p Wywołanie p float p(float x, int n, float a[ ])... #define MaxN 5 void main(){ float x; // Zmienna x int n; // Stopien wielomianu float a[maxn+]; // Wpolczynniki wielomianu... printf("%g\n", p(x, n, a)); return; } Metody numeryczne (34) Wielomiany Schemat p(x) = a k x Σk= k = a x + a x + a 2 x 2 + p(x,) = a p(x,n) = a x n + a x n- +.. + a n- x + a n p(x,) = a x + a float p(float x, int n, float a[ ]){ float reult, PowerX; int k = ; p(x,2) = a x 2 + a x + a 2 PowerX = ; p(x,3) = a x 3 + a x 2 + a 2 x + a 3 reult = a[] * PowerX; while (k < n){ k = k+; PowerX = PowerX * x; p(x,4) = a x 4 + a x 3 + a 2 x 2 + a 3 x + a 4 reult = reult + a[k] * PowerX; } return reult; } Metody numeryczne (35) Metody numeryczne (36) Metody numeryczne 6

Jerzy Nawrocki, Obliczanie wielomianu chemat p(x,n) = a x n + a x n- +.. + a n- x + a n p(x,) = a p(x,) = a x + a = p(x, )x + a p(x,2) = a x 2 + a x + a 2 p(x,3) = a x 3 + a x 2 + a 2 x + a 3 Obliczanie wielomianu chemat p(x,n) = a x n + a x n- +.. + a n- x + a n p(x,) = a p(x,) = a x + a = p(x, )x + a p(x,2) = a x 2 + a x + a 2 = (a x + a )x + a 2 = p(x,)x+a 2 p(x,3) = a x 3 + a x 2 + a 2 x + a 3 p(x,4) = a x 4 + a x 3 + a 2 x 2 + a 3 x + a 4 p(x,4) = a x 4 + a x 3 + a 2 x 2 + a 3 x + a 4 Metody numeryczne (37) Metody numeryczne (38) Obliczanie wielomianu chemat Schemat p(x,n) = a x n + a x n- +.. + a n- x + a n p(x,) = a p(x,) = a x + a = p(x, )x + a p(x,2) = a x 2 + a x + a 2 = (a x + a )x + a 2 = p(x,)x+a 2 p(x,3) = a x 3 + a x 2 + a 2 x + a 3 = p(x,) = a p(x,n) = a x n + a x n- +.. + a n- x + a n p(x,n) = p(x, n-)x + a n = (a x 2 + a x + a 2 )x + a 3 = p(x,2)x + a 3 p(x,4) = a x 4 + a x 3 + a 2 x 2 + a 3 x + a 4 = = (a x 3 + a x 2 + a 2 x + a 3 )x + a 4 = p(x,3)x + a 4 p(x,n) = p(x, n-)x + a n Metody numeryczne (39) Metody numeryczne (4) Źle uwarunkowane zadania Uwarunkowanie zadania Metody numeryczne (4) Zadanie źle uwarunkowane: Niewielkie względne zmiany danych duże względne zmiany wyniku 2 p(x) = a 2 x 2 + + a x + a = k= Π(x k) = x =, 2,, 2 a 9 = -2 a 9 = -(2 + 2-23 ) x = 5 x = 3,99 + 2,5i Metody numeryczne (42) Metody numeryczne 7