關(guān)于“數(shù)字分析包括什么技術(shù)要求”的問題,小編就整理了【4】個相關(guān)介紹“數(shù)字分析包括什么技術(shù)要求”的解答:
數(shù)值分析是什么?數(shù)值分析
數(shù)值分析(numerical analysis),為數(shù)學(xué)的一個分支,是研究分析用計算機(jī)求解數(shù)學(xué)計算問題的數(shù)值計算方法及其理論的學(xué)科。它以數(shù)字計算機(jī)求解數(shù)學(xué)問題的理論和方法為研究對象,為計算數(shù)學(xué)的主體部分。
談?wù)剬?shù)值分析的認(rèn)識?1. 插值和擬合
我認(rèn)為是數(shù)值分析的精髓,通過對于樣本的分析求得簡單的近似函數(shù)替代傳統(tǒng)的復(fù)雜的解析式。
擬合與插值不同的時,后者降低多項表達(dá)式的維度以及提高相應(yīng)的精度。比如一個系統(tǒng)搭建好,由于系統(tǒng)或硬件自身問題,測得的數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)存在誤差,則可以通過擬合方式,實現(xiàn)誤差的最小化。
2. 數(shù)值積分和數(shù)值微分。
在工程中應(yīng)用于PID控制,汽車自動駕駛以及三坐標(biāo)定位等。數(shù)值積分誕生的原因是不是所有被積
函數(shù)都存在原函數(shù),通過數(shù)值積分的方式可以確定模型的規(guī)格和大小。
數(shù)值分析主要解決現(xiàn)實問題中模型很難用具體解析表達(dá)式表達(dá)的情況。一般通過分析樣本數(shù)據(jù)通過
插值擬合或者說積分的方式實現(xiàn)相應(yīng)近似多項表達(dá)的功能。其中迭代的思想貫穿始終。。
1. 非線性方程的求解。
傳統(tǒng)方式求解解析解,但是運(yùn)算比較繁瑣,對于實時操作系統(tǒng)而言,只需要近似的解析解,則采用二
分法(AD轉(zhuǎn)換芯片逐次逼近式就是采用該方式)、迭代法(卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的基本運(yùn)算)。當(dāng)我第一次看
到方程可以通過x=f(x)形式求解,打破我對傳統(tǒng)解析解的認(rèn)知,通過迭代方式實現(xiàn)相應(yīng)收斂解。談到這
里,需要分析收斂條件以及判斷收斂速度,這個是判斷該迭代法的性能標(biāo)志。
2. 線性方程的求解。
傳統(tǒng)的方式通過高斯消元法,選定主元進(jìn)行消元的過程。當(dāng)然要求改系數(shù)矩陣為可逆的方陣。而采
用迭代方式,按照迭代法的基本原理,將AX=B中A拆分成A=C+D,將該線性方程組改寫為x= Mx+f ,其
中M為n階方;f為n維列向量。之后根據(jù)之前迭代法的基本思想,提出Yacobi(雅克比迭代法)將系數(shù)矩
陣A拆分成上三角、下三角以及對角矩陣,并將線性方程組改寫為x =-D^(-1)*(L+U)+D^(-1)*B ,迭代的形式依然是x=f(x)。高斯-塞得迭代法是在原迭代法的基礎(chǔ)上將迭代新值迭代到原先的迭代中。
應(yīng)用數(shù)學(xué)的數(shù)值方法的研究內(nèi)容有哪些?計算方法又稱數(shù)值分析,主要內(nèi)容有:插值法,函數(shù)逼近,曲線擬和,數(shù)值積分,數(shù)值微分,解線性方程組的直接方法,解線性方程組的迭代法,非線性方程求根,常微分方程的數(shù)值解法。這是數(shù)學(xué)系的專業(yè)課,好好學(xué)習(xí),不難!
數(shù)學(xué)常識中什么是數(shù)值分析?數(shù)值分析也叫計算方法,因為有些方程是沒有解析解就是數(shù)學(xué)表達(dá)式,或者工程上并不關(guān)心抽象的表示而是更關(guān)心數(shù)值結(jié)果,加上現(xiàn)在的計算機(jī)能力的提升,所以怎么在計算機(jī)里解決問題就變?yōu)榫仃囉嬎銌栴}。要算得快,算得準(zhǔn),還要節(jié)省存儲空間。而其他問題要怎么離散變?yōu)榫仃囈彩且芯康膯栴}。所以大部分問題是圍繞矩陣方程求解來展開的。
數(shù)值計算在數(shù)學(xué)上對理論的猜測也有指導(dǎo)作用。這個我也不太了解。比如,矩陣的譜半徑和什么范數(shù)的關(guān)系,直接分析有點難猜,算出來就可以比一比啦。
在工程上可以說沒有能脫離數(shù)值分析的。比如快速傅里葉變換就是頻譜分析常用的;而現(xiàn)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的CT,PET,MRI的影像增強(qiáng)等圖像處理PDE方法就要用離散方法化為矩陣問題求解;我?guī)兔ψ鲞^生化的實驗分析:半透膜的濃度分析,就是一滴藥在什么時刻什么位置的弄度是多少,其實就是熱傳導(dǎo)方程的數(shù)值解。現(xiàn)在的天氣預(yù)報怎么得到的,數(shù)值分析啊,想把預(yù)報準(zhǔn)些,把離散的網(wǎng)格分的細(xì)些,那樣就要算得更快存儲更大的計算機(jī),國家為什么造超級計算機(jī)?不是用來玩星際2,wc3,wow的,那些只是娛樂功能而已。當(dāng)然了這個什么導(dǎo)彈,飛機(jī),要算每個點的受力怎么辦,風(fēng)洞實驗不是哪都有的,所以算就更方便。中國數(shù)值也不錯。至少可以吹吹有限元,這個在模態(tài)分析中好像有用,我見過用它去研究米國的f16的。其他的我就不清楚了。
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