به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+3 امتیاز
2,093 بازدید
در دانشگاه توسط Hanieh (87 امتیاز)
برچسب گذاری دوباره توسط fardina

فرض کنید$x0,...xn$ اعداد ماشین مثبت در یک کامپیوتر باشد که واحد خطای گرد کردن ان $ \varepsilon $ باشد ثابت کنید خطای گرد کردن نسبی در محاسبه $ \sum xi $ که i= 0,...,n به طریق معمولی حداکثر $(1+ \varepsilon )^n-1$ می باشد و این مقدار تقریبا برابر $n \varepsilon $ است

مرجع: مقدمه ای بر انالیز عددی اثر جی استوئر
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
برای تقریب زدن $(1+\varepsilon)^n-1$ با $n\varepsilon$ باید روی $\varepsilon$ شرط قرار دهید!
توسط Hanieh (87 امتیاز)
ویرایش شده توسط Hanieh
–1
قرار نیست اون دوتا رو تقریب بزنیم ...
میخوایم بگیم  خطای گرد کردن اون مجموع توی سوال  تقریبا nε هست
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@Hanieh به نظر شما اگر $\varepsilon$ بزرگتر از یک باشد، این تقریب درست است؟ چند مقدار متفاوت را امتحان کنید مانند ۱۰۰، ۱۰، ۱، یک‌دهم و یک‌صدم. یک بار $(1+\varepsilon)^n-1$ را محاسبه کنید و یک بار $n\varepsilon$ و ببینید اختلافشان از میزان تقریب شما یعنی $\varepsilon$ کمتر شده‌است که تقریب زده‌اید یا خیر.
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@Hanieh برای مرجع دادن باید نام کتاب به همراه نام نویسنده را بیاورید نه تنها نام نویسنده. اگر هم به قسمت مربوطه نیز اشاره کنید که بهتر است، مانند شمارهٔ صفحه یا تمرین یا قضیه ... .
توسط Hanieh (87 امتیاز)
این کار چه معنی میده ؟ به نظرم سوالو متوجه نشدین
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
خب از ویرایش جدید دیدگاه‌تان معلوم شد پرسش را خوب نخوانده‌اید. پرسش نخست از شما خواسته‌است که اثبات کنید که کران بالایی برای میزان خطای گرد کردن نسبی جمع‌تان $(1+\varepsilon)^n-1$ است و سپس از شما خواسته‌است که نشان دهید این کران زمانی که $\varepsilon$ به اندازهٔ کافی کوچک است (و مسلما کوچکتر از یک) به $n\varepsilon$ تقریب می‌خورد. که این قسمت دوم پرسش‌تان بسیار ساده است. تنها کافیست $(1+\varepsilon)^n$ را با بسط نیوتن باز کنید و سپس یک را با منهای یک خط بزنید و چون $\varepsilon$ به اندازهٔ کافی کوچک (و از یک نیز کوچکتر) است، جمله‌ای که عبارت را کنترل می‌کند، جمله با کوچکترین توان است یعنی $n\varepsilon$. زمانی که $\varepsilon$ به اندازهٔ کافی کوچک است، توان‌های آن قابل صرف‌نظر هستند.
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
دلیل اینکه برچسب پرسش را از آنالیزعددی پیشرفته به آنالیز عددی تغییر دادم این است که این مطلب مربوط به آنالیز عددی یک کارشناسی است. اینکه در کتابی با نام آنالیز عددی پیشرفته آمده‌است دلیل بر این نیست که مربوط به مباحث آنالیز عددی پیشرفته باشد. بلکه کتاب مدنظر شما یا در بخش یادآوری و مقدمات و آغازین کتاب آن را مطرح کرده‌است یا اینکه اگر در ادامه استفاده کرده‌است به هر حال از مبحثی استفاده کرده‌است که در درس آنالیز عددی مقدماتی نیز گفته شده‌است.
توسط Hanieh (87 امتیاز)
+1
از این قانون سایت اگاهی نداشتم
بابت اصلاح ممنون.
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
آقای جوزف استُئِر Josef Stoer یک کتاب آنالیز عددی بیشتر ننوشته‌اند که نامش Introduction to Numerical Analysis است نه Advanced Numerical Analysis یا چیزی شبیه این. ترجمهٔ Introduction to Numerical Analysis می‌شود مقدمه‌ای بر آنالیز عددی. این پرسش شما برمی‌گردد به تمرین ۳ فصل یک که احتمالا استادتان راهنمایی‌ای به متن پرسش افزوده‌اند. از دید استاندارد جهانی این مبحث کاملا جزو مباحث نخستین درسی که یک دانشجوی ریاضی در آنالیز عددی می‌گذراند قرار می‌گیرد و به طبع مشکلی از استفاده از مطالب یک درس در درس‌های بعدی وجود ندارد. این به معنای این نیست که این مبحث را در آنالیز عددی پیشرفته معرفی باید کرد.
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@kazomano اگر مقدمهٔ کتاب را بخوانید خود نویسندگان اشاره داشته‌اند که این کتاب حاصل تدریس‌هایشان در چندین دانشگاه آمریکایی و آلمانی است برای یک دورهٔ یک ساله مقدماتی در آنالیز عددی. این یعنی دو درس کارشناسی در آنالیز عددی (برای دو ترم). و بیشتر از آن اینکه دقیقا بلافاصله تأکید می‌کنند که فصل یک باید در ابتدا گفته شود و سپس در فصل‌های پسین چند بخش هستند که در درس مقدماتی سرفصل نیستند و اضافه‌تر گفته شده‌اند. اما نکته اینجاست که دقیقا می‌گویند در فصل‌های بعدی که یعنی غیر از فصل یک! هیچ فردی در هیچ نظام استانداردی، مطالب این فصل یک را در سرفصل‌های درس آنالیز عددی پیشرفته قرار نمی‌دهد. یک استاد درس آنالیز عددی پیشرفته کاملا این حق را دارد که تمام این مطلب را دانسته فرض کند. اگر بر روی آن زمان گذاشت که کاری اضافه کرده‌است (نمی‌گویم کار بدی است ولی جزء سرفصل نیست) و وظیفه‌اش نبوده‌است! اگر هم می‌گوئید در درس آنالیز عددی پیشرفته نتایج و ابزارها و تعاریف این فصل استفاده شده‌اند، که این هیچ جای تعجبی ندارد. همیشه مطالب درس‌های پیش‌نیاز در درس استفاده می‌شوند. ولی این به این معنا نیست که جزو سرفصل‌های این درس هستند. پیرامون سخت بودن، اگر تمرینی سخت باشد دلیل بر جزو سرفصل درس بعدی بودن نمی‌شود. اینکه بدانیم به کدام مبحث مربوط می‌شود اینگونه تشخیص داده می‌شود که آیا با مطالب و مفاهیم فلان درس قابل حل هستند یا خیر. همان گونه هم که خود نویسنده‌ها گفتند در فصل‌های ۲ به بعد (نه یک!) بخش‌هایی هستند که جزو دروس مقدماتی آنالیز عددی نیستند. برای نمونه اسپلاین‌ها سرفصل اصلی درس آنالیزعددی یک نیستند. به نظر من کتاب روانی است، نمی‌دانم منظورتان از سختی در این مورد چه هست.
توسط fardina (17,622 امتیاز)
–1
اگه اجازه بدید من هر دو برچسب رو میزارم هم آنالیز عددی و هم پیشرفته. و همچنان خواهید دید که زمین بر مدارش باقی میمونه و اتفاق خاصی نمیفته :)
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@kazomano این پرسش را پیش‌تر پرسیده‌بودید؟ در دیدگاه‌های پیشین ندیدم درخواست کتاب مشابه کرده‌باشید. کتاب آنالیز عددی ۱ نوشتهٔ اسماعیل بابلیان انتشارات پیام نور را که به عنوان یک مرجع برای نخستین درس در آنالیز عددی در نظام آموزشی ایران قبول دارید؟ تمام ابزاری که برای پاسخ دادن به این پرسش نیاز است یعنی خطای نسبی، عدد ماشین، گرد کردن ماشین، ممیز شناور و چهار عمل اصلی، در ابتدای این کتاب بحث شده‌اند. آیا ابزار دیگری برای این پرسش نیاز است که در درس مقدماتی آنالیز عددی نیامده‌است؟ اگر بلی، آنگاه با جزو مباحث درس آنالیز عددی پیشرفته بودن موافقت می‌کنم.
بعلاوه اینکه سطح کتاب‌های دیگر از سطح کتاب استوئر پائین‌تر باشد، آیا دلیل بر این می‌شود که ترجمهٔ نام کتاب را اشتباه انجام دهیم؟ نه تنها در مرجع پرسش در بالا اشتباه نوشته‌اند، بلکه در یک جستجوی اینترنتی در گوگل به زبان فارسی می‌بینید تقریبا اکثریت افراد اشتباه نام را می‌نویسند! آیا این کار درست است؟
آنالیز خطا نیز یک مفهوم گسترده‌ای است و تنها شامل مطالب این پرسش نمی‌شود. اینکه چه چیزی در تحلیل خطا (آنالیز خطا) جزو سرفصل‌های آنالیز عددی پیشرفته است (ابزارهایی که آنجا معرفی می‌شوند و در آنالیز عددی کارشناسی نیستند) اینجا مهم است. در ضمن واژهٔ تحلیل خطا بحث خطای الگوریتم‌هایی که معرفی می‌کنید را نیز شامل می‌شود. خود به خود زمانی که در آنالیز عددی یک روش جدید معرفی می‌کنید، آنالیز خطایش را نیز در ادامه‌اش بحث می‌کنید.
توسط Hanieh (87 امتیاز)
–2
امیدوارم با این تغییر جدید مشکلتون حل شده باشه
توسط fardina (17,622 امتیاز)
+1
@Hanieh
لطفا دیدگاههای مفید بذارید. این دیدگاه شما چه مشکلی رو حل میکنه.

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط kazomano (2,561 امتیاز)
انتخاب شده توسط Hanieh
 
بهترین پاسخ
$$ S_{n}= x_{1} + x_{2} +...+ x_{n}, S^{*} _{n}=fl( S_{n} ) \\ S_{1} = x_{1}, S^{*} _{1}=fl( x_{1} )=x_{1} \\ S_{j+1} = S_{j} + x_{j+1}, S^{*} _{j+1}=fl(S^{*} _{j}+ x_{j+1} ) \\ p_{n+1} = \frac{S^{*} _{n+1}-S_{n+1}}{S_{n+1}} ,| \delta _{k} | \leq \varepsilon\\ p_{n+1} = \frac{fl(S^{*} _{n}+ x_{n+1})-(S_{n} + x_{n+1})}{S_{n+1}}\\ p_{n+1}= \frac{(S^{*} _{n}+ x_{n+1})(1+ \delta _{n} )-(S_{n} + x_{n+1})}{S_{n+1}} \\ p_{n+1}= \frac{(S_{n}(1+ \rho _{n} )+x_{n+1})(1+ \delta _{n} )-(S_{n} + x_{n+1})}{S_{n+1}}\\ p_{n+1}= \frac{S_{n} \rho _{n}+ \delta _{n}S_{n}+S_{n} \rho _{n} \delta _{n}+ x_{n+1} \delta _{n}}{S_{n+1}}\\ p_{n+1}= \frac{\delta _{n}(S_{n} + x_{n+1})+ \rho _{n}(S_{n}+S_{n}\delta _{n}}{S_{n+1}}\\ p_{n+1}= \frac{\delta _{n}S_{n+1}+ \rho _{n}S_{n}(1+\delta _{n})}{S_{n+1}} \\ p_{n+1}=\delta _{n}+ \rho _{n}( \frac{S_{n}}{S_{n+1}} )(1+\delta _{n}) $$

حالا چون اعداد ما مثبت بودن و $ S_{n} \leq S_{n+1} $ داریم

$$ |p_{n+1}| \leq \varepsilon +| \rho _{n}|(1)(1+ \varepsilon)= \varepsilon+ \Psi | \rho _{n}| s.t , \Psi =1+ \varepsilon $$

حالا داریم

$$ |p_{1}|=0 , |p_{2}| \leq \varepsilon , |p_{3}| \leq \varepsilon+ \Psi \varepsilon , |p_{4}| \leq \varepsilon+ \Psi \varepsilon+ \Psi ^{2} \varepsilon\\ |p_{n}| \leq \varepsilon+\Psi \varepsilon+...\Psi ^{n-1} \varepsilon= \varepsilon (1+ \Psi +...+ \Psi ^{n-1}) \\ |p_{n}| \leq \varepsilon ( \frac{ \Psi ^{n} -1}{ \Psi -1} )= \varepsilon ( \frac{ (1+ \varepsilon )^{n}-1 }{1+ \varepsilon -1} )= (1+ \varepsilon )^{n} -1 \simeq n \varepsilon $$
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@kazomano اگر با فرض $fl(x_i)=x_i$ جلو برویم آنگاه $fl(S_n)=S_n$ و از ابتدا تا انتها تقریبی نخواهیم داشت و خطا دقیقا صفر است و به دنبال آن خطای نسبی نیز صفر می‌شود.
توسط kazomano (2,561 امتیاز)
@AmirHosein
فقط اولیه که ماشین میتونه به اینصورت بنویسه.و برای جمع های بعدی به اینصورت نیست.یعنی وقتی ماشین دو عدد رو جمع میکنه خطای گرد کردن داریم و برای جمع سه عدد ماشین به صورت
fl(x1+x2+x3)=fl(fl(x1+x2)+x3) عمل میکنه و هربار مرتکب خطا میشه و همینطور الی آخر.
توسط fardina (17,622 امتیاز)
+1
ببخشید در بین بحث شما اینو میگم. @kazomano برای تایپ ریاضی چند عبارت زیر هم کافی است از \\ برای رفتن به خط بعدی استفاده کنید لطفا اینجا را ببینید: http://math.irancircle.com/56/%D8%B1%D8%A7%D9%87%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C-%DA%A9%D9%84%DB%8C-%D8%AA%D8%A7%DB%8C%D9%BE-%D8%B1%DB%8C%D8%A7%D8%B6%DB%8C?show=5204#a5204
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
@kazomano حواسم به نمایش محدود نبود، داشتم به گرد کردن معمولی فکر می‌کردم. در آن صورت جمع یک سری عدد که از یک رقم به پائین ندارند (در هر مبنایی که کار می‌کنید)، هرگز نمی‌تواند دارای رقمی پائین‌تر از رقمی باشد که از آنجا به پائین را گرد کرده‌اید. مسلما اگر به حالت ممیز شناور و نمایش محدود برویم قضیه فرق می‌کند. اما پیرامون $\delta$ و $\rho$، قرارداد جهانی نیستند و ندیده‌ام جایی این نمادها را رذرف کنند، برای نمونه در همین کتاب آقای جوزف استوئر که یکی از مرجع‌های معروف است، چنین قراردادی را نمی‌بینید!
توسط kazomano (2,561 امتیاز)
ویرایش شده توسط kazomano
@AmirHosein
نماد دلتا و رو در همون کتاب استوئر وجود داره ولی اونجا rd مینویسه. البته بعدش همون فلات رو هم نوشته.و به جای دلتا از اپسیلون و به جای اپسیلون از eps به عنوان دقت ماشین استفاده میکنه.
این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...