科学计算复习

news/2025/11/16 17:46:47/文章来源:https://www.cnblogs.com/qiu-shi/p/19228599

Scientific Computing Review Outline

Author: Hu Si
Date: 2025-11-16

Floating-Point Number System

Example Problem 1.3
Let ( x_f ) and ( y_f ) be adjacent floating-point numbers (positive normal floats).
What is the minimum/maximum possible distance between them?

Solving A Nonlinear Equation

Key Methods: Newton's Method, Secant Method, Bisection Method
Order of Convergence

Example Problem 2.24
Solve ( f(x) = x^3 - 3x - 1 = 0 )

  1. Newton's Method ((x_0=2)):
    • ( x_1 = x_0 - \frac{f(x_0)}{f'(x_0)} )
    • ( x_2 = \text{calculate similarly} )
  2. Secant Method ((x_0=2, x_1=1.9)):
    • ( x_2 = x_1 - f(x_1)\frac{x_1 - x_0}{f(x_1) - f(x_0)} )

Matrix Equations

Key Factorizations: Doolittle, Crout, Cholesky

Example Problem 3.5
Matrix ( A = \begin{pmatrix} 3 & -1 & -1 \ -1 & 3 & -2 \ -1 & -2 & 5 \end{pmatrix} )

  1. Compute ( |A|1 ), ( A^{-1} ), ( \kappa\infty(A) )
  2. Find Doolittle/Crout factorizations
  3. Solve ( A\mathbf{x} = \mathbf{b} ) with ( \mathbf{b} = (-1,1,-4)^T )
  4. Cholesky factorization

Eigenvalue Problems

Key Methods: Power Method, QR Factorization, SVD

Example Problem 4.3
Symmetric matrix ( A = \begin{pmatrix} 11 & 7 & -4 \ 7 & 11 & 4 \ -4 & 4 & -10 \end{pmatrix} )
Eigenvectors: ( \mathbf{x}_1=(1,1,0)^T ), ( \mathbf{x}_2=(1,0,2)^T ), ( \mathbf{x}_3=(0,-2,1)^T )

  1. Find corresponding eigenvalues
  2. Power Method convergence with ( \mathbf{y}_0=(1,1,1)^T )
  3. QR Method iteration (( C_0=A ))
  4. Convergence target of ( C_k ) matrices

SVD Example
Matrix ( A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \ 0 & 1 \ 1 & 0 \end{pmatrix} )

  1. Compute SVD
  2. SVD of ( -3A )
  3. Compute ( |A|_2 )

Interpolation

Key Methods: Lagrange, Cubic Spline, Chebyshev

Example Problem 5.1
Data: ( (0,0), (1,1), (2,3) )

  1. Global interpolation polynomial (avoid undetermined coefficients)
  2. Natural cubic spline

Chebyshev Interpolation
Quadratic polynomial for ( f(x)=e^x ) on ([-1,1]) with error bound

Numerical Integration

Key Methods: Midpoint, Trapezoid, Simpson, Hermite

Example Problem 6.2
Integral ( I = \int_{-1}^{1} e^{-2x} dx )

  1. Composite Trapezoidal (4 intervals): value & error
  2. Composite Simpson (4 intervals): value & error
  3. Composite Hermite (4 intervals): value & error
  4. Trapezoidal step size for error < ( 10^{-6} )
  5. Simpson step size for error < ( 10^{-6} )

Numerical Differentiation
Truncation error of:
[
f'(x_0) \approx \frac{1}{2h}[4f(x_0+h) - 3f(x_0) - f(x_0+2h)]
]

Initial Value Problems

Key Methods: Euler, Backward Euler, Classic Runge-Kutta

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/967231.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【AIGC】语音识别ASR:火山引擎大模型技术实践 - 详解

pre { white-space: pre !important; word-wrap: normal !important; overflow-x: auto !important; display: block !important; font-family: "Consolas", "Monaco", "Courier New", …

2025年11月石笼网厂家最新推荐,聚焦资质、案例、售后的五家企业深度解读!

在水利防护、交通建设、生态修复等全球重点工程领域,石笼网的品质直接决定工程安全与使用寿命。据国际丝网产业协会(ISIA)2025 年 11 月最新测评数据显示,全球石笼网市场合格率仅为 72%,部分产品因材质劣质、工艺…

2025 年 11 月石笼网厂家最新推荐,技术实力与市场口碑深度解析!

在全球水利工程、边坡防护、生态治理等领域,石笼网的技术工艺与产品品质直接影响工程安全稳定性。据国际建筑防护材料协会(IBPMA)2025 年 11 月发布的测评报告显示,全球石笼网企业中仅 38% 具备核心生产技术专利,…

2025年11月温州律师事务所最新推荐,实力机构深度解析与择选指南!

本次推荐基于国际律师协会(IBA)2025 年度测评标准及第三方数据机构的全年动态监测,覆盖 120 余家法律服务机构的核心维度。测评采用 “定量 + 定性” 双轨体系:定量维度依托 2024-2025 年度公开案例数据库,分析 1…

python: 用pyppeteer以无头方式抓取页面

一,安装第三方库: $ pip install pyppeteer $ pip install beautifulsoup4 二,代码 import asyncio from pyppeteer import launchasync def check():browser = await launch(executablePath=/usr/bin/google-chrom…

python共享内存的读写同步与加锁 —— multiprocessing.Value和multiprocessing.Array、加锁

python共享内存的读写同步与加锁 —— multiprocessing.Value和multiprocessing.Array、加锁multiprocessing.Value多进程读写操作:点击查看代码 import time from multiprocessing import Process, Valuedef func(va…

2025年11月温州律师事务所最新推荐,聚焦资质、案例、服务的五家机构深度解读!

本次推荐基于国际律师协会(IBA)最新测评标准及第三方数据机构的 12 个月动态监测,涵盖 120 余家法律服务机构的资质认证、案例胜诉率、客户满意度等核心维度。测评采用 “定量 + 定性” 双轨体系:定量部分依托 202…

UI设计公司审美积累|办公类软件界面设计巧思,效率与视觉的双重升级

UI设计公司审美积累|办公类软件界面设计巧思,效率与视觉的双重升级作为专注软件界面、大数据可视化的设计公司,今天带大家赏析几组办公类软件界面,看看如何通过设计让 “高效协作” 与 “视觉美感” 并存~🔹 【…

详细介绍:AVL树手撕,超详细图文详解

详细介绍:AVL树手撕,超详细图文详解pre { white-space: pre !important; word-wrap: normal !important; overflow-x: auto !important; display: block !important; font-family: "Consolas", "Mona…

网络安全

互联网已逐渐成为我们日常生活不可或缺的部分。谈及互联网必然无法逃离网络安全这个话题,网络安全是什么,网络安全重要性如何,科技的进步对网络安全的推动是积极亦或是负面的...... 网络安全与之相关的概念性词汇有…

Zhengrui 11.16 总结

zhengrui 估计是选的之前的老题。 期望得分:200 pts 实际得分:0 pts 怎么回事呢? T1 noip t1 放博弈是吧。 仔细思考你会发现如果最后是小 A 操作那么小 A 必胜,因为不论最后两个数的奇偶性是什么,总能操作得到偶…

实用指南:spark组件-spark core(批处理)

实用指南:spark组件-spark core(批处理)pre { white-space: pre !important; word-wrap: normal !important; overflow-x: auto !important; display: block !important; font-family: "Consolas", "…

windows安装mingw

mingw-w64的安装 MinGW全称是Minimalist GNU on Windows,也就是将Linux/Unix环境下赫赫有名的GCC编译器以及其相关的编译调试组件移植到了Windows上。 网页地址 https://www.mingw-w64.org/ github地址 https://githu…

C# 高级类型 dynamic,list,泛型(学习笔记5)

1. dynamic .Net Framework4.0新特性,提供了一种弱类型语言特性。 定义的时候不需要指定类型,只在运行时检查,和var不一样。/// <summary>/// dynamic类型/// </summary>public void TestDynamic(){dyn…

filebeat + logstash接入OpenStack日志

背景 本文原发布于CSDN,现搬运至此,免得某天突然变成VIP文章,自己都看不了。 文中有2台主机: (1)1.1.1.1是OpenStack的nova节点,安装filebeat (2)1.1.1.2是logstash节点 在1.1.1.1上通过filebeat读取OpenStac…

构建AI智能体:六十九、Bootstrap采样在大模型评估中的应用:从置信区间到模型稳定性 - 指南

pre { white-space: pre !important; word-wrap: normal !important; overflow-x: auto !important; display: block !important; font-family: "Consolas", "Monaco", "Courier New", …

pip安装或查看工具包时显示WARNING: Ignoring invalid distribution -XX的解决办法

pip安装或查看工具包时显示WARNING: Ignoring invalid distribution -XX的解决办法安装一些包出现的问题如下:原因: 原因是后面对应的目录文件夹下有不合法的文件存在,造成这个问题的原因很可能是原先下载包的过程中…

11 月 13 日

今日进度 (1)Commit 记录 •陈鉴祥: 完成 msg-svc 降级队列测试,启动 agent-svc 基础开发 •何绍斌: 开发 house-svc 缓存刷新接口,联调权限校验 •张廷智: 优化仪表盘接口调用,完成工单分配页开发 •郑权: 压…

详细介绍:用Flux.1-Krea[dev]打造动漫风格插画的提示词灵感与创作技巧

详细介绍:用Flux.1-Krea[dev]打造动漫风格插画的提示词灵感与创作技巧2025-11-16 17:14 tlnshuju 阅读(0) 评论(0) 收藏 举报pre { white-space: pre !important; word-wrap: normal !important; overflow-x: aut…

11 月 14 日

今日进度 (1)Commit 记录 •陈鉴祥: 完成 agent-svc 工单分配逻辑,联调 msg-svc 通知 •何绍斌: 优化缓存批量刷新,完成 pay-svc 流程测试 •张廷智: 对接 msg-svc 消息,完成报修进度页开发 •郑权: 汇总 11 …