- •Курсова робота з дисципліни «Інформаційні технології в інженерних розрахунках»
- •Завдання
- •На курсовий проект (роботу) студента
- •Кирпиченко Олени Романівни
- •__________________________________________________________________
- •Постановка задачі у загальному вигляді
- •2.Загальні відомості про чисельні методи та способи їх розв'язання.
- •3. Теорія застосування системи MathCad.
- •4. Символьні обчислення, символьне рішення рівнянь засобами MathCad.
- •4.1. Основи застосування символьного процесора (теорія).
- •4.2. Виконання індивідуальних завдань.
- •5.3. Виконання індивідуального завдання.
- •6.3. Виконання індивідуального завдання.
- •7.3. Виконання індивідуального завдання.
- •2. З використанням вмонтованих функцій MathCad.
- •3.2. З використанням вмонтованої функції Odesolve().
- •Завдання №3 інтерполювання функції. Апроксимація експериментальних даних . Засоби нелінійної апроксимації. Розрахунок параметрів рівняння антуана
- •Інтерполяція. Інтерполяційний поліном Лагранжа
- •Лінійна апроксимація
- •Розрахунок параметрів рівняння антуана
- •Порівнюємо отримані результати
- •Визначаємо похибку апроксимації:
- •Завдання 4. Програмування в системі mathcad.
- •Інтерполяція ньютона
Порівнюємо отримані результати
Визначаємо похибку апроксимації:
Представити результати апроксимації таблично і графічно разом з даними експерименту, проаналізувати похибки апроксимації.
Кількість вузлів інтерполяції:
Експоненційна апроксимація
Апроксимація функцією виду y =
expfit(vx, vy, vz) -повертає вектор, що містить коефіцієнти а, b, c апроксимуючої функції вигляду y = , що найкращим чином описує дискретний набір точок, координати яких розміщені в векторах vx, vy. Вектор vz містить початкові наближення. Довжина вектора vz дорівнює кількості шуканих коефіцієнтів, тобто 3.
Знаходження коефіцієнтів регресії
Визначення апроксимуючої функції з урахуванням знайдених параметрів:
Порівнюємо отримані результати
Визначаємо похибку експоненціальної апроксимації:
Завдання 4. Програмування в системі mathcad.
1-й рівень складності (на «3») – задача обов’язкова: рішення системи лінійних алгебраїчних рівнянь (варіанти завдань обирати з табл.1) методом Зейделя.
Визначаємо вектор вільних членів beta та матрицю коефiцiєнтiв alfa за допомогою формул:
Метод Зейделя
alfa – матриця коефiцiєнтiв
beta – вектор вільних членів
n - кiлькiсть невiдомих
k – кiлькiсть iтерацiй
х – вектор рішень попередньої ітерації
у – вектор рішень поточної ітерації
2-й рівень складності (на «4» на "5"): скласти програму з обробки двовимірного масиву (масиви значень взяти з попереднього завдання).
Транспортувати матрицю коефіцієнтів
ПОЧАТОК
і2,n,2
0
j2,m,2
кінець
Інтерполяція ньютона
Висновок:
У курсовій роботі я розглянула лише першу формулу полінома Ньютона, яка працює поблизу початку таблиці. Інтерполяційний поліном у формі Ньютона зручно використовувати, якщо точка інтерполяції знаходиться поблизу початку таблиці. Цей поліном цікавий тим, що кожна часткова сума перших m доданків є інтерполяційний поліном m-1 ступеня, побудований за m перший табличним точкам. Тому інтерполяційні поліноми Ньютона зручно використовувати при послідовному збільшенні ступеня інтерполяційного многочлена.
До недоліку формули Ньютона можна віднести те, що при обчисленнях у таблиці з постійним кроком при збільшенні кількості вузлів не завжди вдається домогтися підвищення точності обчислень. Це обумовлено тим, що рівновіддалені вузли не є кращими з точки зору зменшення похибки інтерполювання. Якщо є можливості вибору вузлів інтерполяції, то їх слід вибирати так, щоб забезпечити мінімум похибки інтерполяції.
У процесі виконання курсової роботи були закріплені придбані за період навчання навички і вміння самостійного складання алгоритмів і програм на мові програмування Turbo Pascal 7.0 для вирішення простих типових математичних задач. Ця робота ще раз підтвердила корисність використання ЕОМ для вирішення прикладних математичних задач. Отримані знання і накопичений досвід вирішення простих завдань в майбутньому дозволять розробляти набагато більш складні програми і алгоритми, полегшать розбиття складних завдань на прості елементи.