- •Алгоритмы и методы вычислений
- •Содержание
- •Введение
- •1Лабораторная работа №1 основы и принципы работы с пакетом MathCad
- •1.1Основные приемы работы с пакетом мк
- •Работа с формульным редактором
- •Работа с клавиатурой
- •Особые комбинации клавиш
- •Работа с текстовым редактором
- •Работа с буфером обмена
- •Расположение блоков в документе
- •Работа со вставками – Insert
- •Работа с двумерными графиками
- •Основные типы трехмерных графиков
- •1.2Задание к выполнению работы
- •1.3Задание для самостоятельной работы
- •1.4Требования к отчету
- •2Лабораторная работа №2 приближенное решение алгебраических и дифференциальных уравнений
- •2.1Теоретические сведения
- •Функция поиска корня нелинейного уравнения – root
- •Директива Given для решения системы уравнений
- •Функции Find и Minerr для решения систем нелинейных уравнений
- •Решение дифференциальных уравнений
- •Метод Эйлера
- •Метод Рунге-Кутта
- •Функции решения дифференциальных уравнений
- •2.2Задание к выполнению работы
- •2.3Задание для самостоятельной работы
- •2.4Требования к отчету
- •3Лабораторная работа №3 статистический анализ экспериментальных данных
- •3.1Теоретические сведения
- •Анализ влияния факторов на исходный параметр
- •Статистическая обработка данных с помощью системы MathCad
- •Выполнение регрессии разного вида
- •3.2Задание к выполнению работы
- •3.3Задание для самостоятельной работы
- •3.4Варианты заданий
- •3.5Требования к отчету
- •4Лабораторная работа №4 поиск эестркмума функции при наличии ограничений
- •4.1Теоретические сведения
- •Метод множителей Лагранжа
- •Алгоритм метода поиска экстремумов целевой функции с заданными ограничениями
- •4.2Решение задач оптимизации средствами мк
- •Функции Maximize и Minimize
- •4.3Задание к выполнению работы
- •4.4Требования к отчету
- •5Лабораторная работа №5 графический метод решения задач линейного программирования
- •5.1Геометрическая интерпретация и графический метод решения задач линейного программирования
- •5.2Задание к выполнению работы
- •5.3Варианты заданий
- •5.4Требования к отчету
- •6Лабораторная работа №6 решения задач линейного программирования табличным симплекс-методом
- •6.1Теоретические сведения
- •Табличный симплекс-метод
- •Алгоритм табличного симплекс-метода
- •Условие вырожденности
- •Постановка, типы, свойства транспортных задач
- •Определение начального опорного плана
- •Алгоритм поиска оптимального плана задачи
- •6.2Задание к выполнению работы
- •6.3Задание для самостоятельной работы
- •6.4Варианты заданий
- •Табличный симплекс-метод
- •Транспортная задача
- •6.5Требования к отчету
- •Рекомендованная литература
3.2Задание к выполнению работы
Ознакомиться с представленными методами анализа экспериментальных данных.
Составить шаблон документа, в котором сгенерировать набор из N случайных точек и представить их на графике (задание 1 по варианту).
Определить для полученных данных набор следующих параметров в соответствии с заданием 2 по вашему варианту:
функцию ошибок (или интеграл вероятности);
среднее значение;
дисперсию (вариацию);
среднеквадратичную погрешность (квадратный корень из дисперсии);
стандартное отклонение;
вектор частот попадания данных в заданные интервалы;
функцию распределения плотности;
функции для создания векторов с определенными законами распределения значений их элементов (вариант распределения такой же, как и для функции плотности вероятности);
Представить полученные данные на графиках.
Определить коэффициенты регрессии для экспериментальных данных согласно заданию 3 вашего варианта.
Представить графически экспериментальные данные. Представить графически регрессионную кривую на той же координатной плоскости.
Проанализировать результаты, полученные при использовании разных методов. Сделать выводы.
Составить отчет о проделанной работе.
3.3Задание для самостоятельной работы
Составить шаблон решаемой задачи (пример приведен на рис. 3.5; длины сторон прямоугольников следует брать из задания 3 вашего варианта) для определения следующих параметров:
площади прямоугольников;
среднюю площадь;
дисперсию значений площадей прямоугольников;
коэффициент корреляции.
3.4Варианты заданий
Вариант 1
Количество случайных точек N = 300;
Функция распределения плотности вероятности для β-распределения (s1, s2 > 0 – параметры формы, 0 < х < 1);
Таблица данных для регрессионного анализа
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
12 |
15 |
21 |
22 |
55 |
57 |
59 |
43 |
55 |
57 |
59 |
Y |
45 |
17 |
15 |
8 |
12 |
15 |
36 |
36 |
55 |
44 |
47 |
68 |
45 |
84 |
45 |
32 |
Вариант 2
Количество случайных точек N = 565;
Функция плотности вероятности для биномиального распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа
X |
2 |
4 |
12 |
15 |
21 |
35 |
37 |
38 |
22 |
35 |
37 |
38 |
43 |
55 |
57 |
59 |
62 |
65 |
Y |
45 |
84 |
45 |
32 |
88 |
15 |
75 |
58 |
55 |
44 |
12 |
15 |
36 |
17 |
15 |
12 |
65 |
15 |
Вариант 3
Количество случайных точек N = 325;
Функция плотности вероятности для распределения Коши;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
22 |
55 |
57 |
59 |
43 |
55 |
57 |
59 |
5 |
6 |
1 |
3 |
43 |
55 |
8 |
12 |
15 |
57 |
4 |
Y |
55 |
44 |
47 |
68 |
45 |
84 |
45 |
32 |
15 |
12 |
8 |
12 |
65 |
84 |
45 |
32 |
15 |
75 |
17 |
Вариант 4
Количество случайных точек N = 126;
Функция плотности вероятности для Хи-квадрат-распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
1 |
3 |
43 |
55 |
8 |
12 |
15 |
57 |
59 |
62 |
65 |
68 |
71 |
80 |
Y |
45 |
17 |
15 |
12 |
8 |
12 |
65 |
84 |
45 |
32 |
15 |
75 |
58 |
84 |
45 |
32 |
88 |
88 |
Вариант 5
Количество случайных точек N = 145;
Функция плотности вероятности для экспоненциального распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
12 |
15 |
21 |
22 |
55 |
57 |
59 |
43 |
55 |
57 |
59 |
Y |
45 |
17 |
15 |
8 |
12 |
15 |
36 |
36 |
55 |
44 |
47 |
68 |
45 |
84 |
45 |
32 |
Вариант 6
Количество случайных точек N = 212;
Функция плотности вероятности для распределения Фишера;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
12 |
15 |
35 |
37 |
38 |
22 |
35 |
37 |
38 |
43 |
55 |
57 |
59 |
62 |
65 |
68 |
Y |
45 |
84 |
45 |
32 |
15 |
75 |
58 |
55 |
44 |
12 |
15 |
36 |
17 |
15 |
12 |
65 |
15 |
75 |
Вариант 7
Количество случайных точек N = 333;
Функция плотности вероятности для геометрического распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
21 |
22 |
35 |
37 |
38 |
43 |
62 |
65 |
68 |
23 |
36 |
33 |
71 |
80 |
Y |
45 |
44 |
47 |
68 |
45 |
45 |
55 |
17 |
15 |
12 |
44 |
15 |
75 |
58 |
65 |
14 |
57 |
45 |
32 |
Вариант 8
Количество случайных точек N = 321;
Функция плотности вероятности для отрицательного биномиального распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
1 |
3 |
7 |
55 |
8 |
12 |
15 |
57 |
59 |
62 |
65 |
68 |
71 |
80 |
Y |
45 |
17 |
15 |
12 |
8 |
12 |
15 |
84 |
45 |
32 |
15 |
75 |
58 |
84 |
45 |
32 |
88 |
88 |
Вариант 9
Количество случайных точек N = 231;
Функция плотности вероятности для нормального распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
12 |
15 |
21 |
22 |
55 |
57 |
59 |
43 |
55 |
57 |
59 |
Y |
45 |
17 |
15 |
8 |
12 |
15 |
36 |
36 |
55 |
44 |
47 |
68 |
45 |
84 |
45 |
32 |
Вариант 10
Количество случайных точек N = 125;
Функция плотности вероятности для распределения Пуассона;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
12 |
15 |
21 |
35 |
37 |
38 |
22 |
35 |
37 |
38 |
43 |
55 |
57 |
59 |
62 |
65 |
68 |
Y |
45 |
45 |
32 |
88 |
15 |
75 |
58 |
55 |
44 |
12 |
15 |
36 |
17 |
15 |
12 |
65 |
15 |
75 |
Вариант 11
Количество случайных точек N = 451;
Функция плотности вероятности для распределения Стьюдента;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
6 |
8 |
12 |
15 |
21 |
22 |
35 |
37 |
38 |
43 |
62 |
65 |
68 |
23 |
36 |
33 |
71 |
80 |
Y |
45 |
68 |
45 |
47 |
68 |
45 |
55 |
17 |
15 |
12 |
44 |
15 |
75 |
58 |
65 |
14 |
57 |
45 |
32 |
Вариант 12
Количество случайных точек N = 325;
Функция плотности вероятности для равномерного распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
1 |
3 |
21 |
38 |
8 |
12 |
15 |
57 |
59 |
62 |
65 |
68 |
71 |
80 |
Y |
45 |
17 |
15 |
12 |
8 |
12 |
36 |
55 |
45 |
32 |
15 |
75 |
58 |
84 |
45 |
32 |
88 |
88 |
Вариант 13
Количество случайных точек N = 541;
Функция плотности вероятности для распределения Вейбулла;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
12 |
15 |
21 |
22 |
55 |
57 |
59 |
43 |
55 |
57 |
59 |
Y |
45 |
17 |
15 |
8 |
12 |
15 |
36 |
36 |
55 |
44 |
47 |
68 |
45 |
84 |
45 |
32 |
Вариант 14
Количество случайных точек N = 332;
Функция плотности вероятности для гамма-распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
12 |
15 |
21 |
37 |
38 |
22 |
35 |
37 |
38 |
43 |
55 |
57 |
59 |
62 |
65 |
68 |
Y |
45 |
84 |
45 |
32 |
88 |
75 |
58 |
55 |
44 |
12 |
15 |
36 |
17 |
15 |
12 |
65 |
15 |
75 |
Вариант 15
Количество случайных точек N = 430;
Функция плотности вероятности для логнормального распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
8 |
12 |
15 |
21 |
22 |
35 |
37 |
62 |
65 |
68 |
23 |
36 |
33 |
71 |
80 |
Y |
45 |
44 |
47 |
68 |
45 |
47 |
68 |
45 |
55 |
17 |
15 |
15 |
75 |
58 |
65 |
14 |
57 |
45 |
32 |
Вариант 16
Количество случайных точек N = 550;
Функция плотности вероятности для логистического распределения;
Таблица данных для регрессионного анализа:
X |
2 |
4 |
5 |
6 |
1 |
3 |
7 |
21 |
38 |
43 |
55 |
8 |
12 |
15 |
57 |
59 |
62 |
68 |
Y |
45 |
17 |
15 |
12 |
8 |
12 |
15 |
36 |
55 |
65 |
84 |
45 |
32 |
15 |
75 |
58 |
84 |
32 |
