- •Сравнение естественного и стандартного чисел обусловленности матрицы а также - точного значения стандартного числа обусловленности с его оценкой, вычисленной процедурой decomp:
- •Исследовать возможность улучшения обусловленности задачи посредством внесения малого случайного возмущения в матрицу системы.
- •7 Повторить эксперимент п.6 для 2-3 задач с плохо обусловленной матрицей.
- •8 Выполняя п.П. 6 и 7 , исследовать работоспособность различных методов оценки ошибок решения ( выражения (7), (12), (13) ) при наличии возмущения левой части системы.
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные данные:
- •Исходные данные:
- •Провести исследование влияния вида доминирования матрицы задачи на сходимость процедур Якоби и Гаусса-Зейделя.
- •Исходные данные:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исследовать устойчивость решения задачи среднеквадратичного приближения к погрешности исходных данных.
- •Исходные параметры:
- •Убедиться в справедливости условий чебышевского интерполирования.
- •Исходные параметры:
- •При интегрировании нескольких систем нелинейных уравнений обратить внимание на эффективность различных методов реализации схемы прогноз-коррекция.
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •При интегрировании жёстких задач:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Исходные параметры:
- •Дополнительное исследование метода релаксации:
Исследовать возможность улучшения обусловленности задачи посредством внесения малого случайного возмущения в матрицу системы.
M-возмущение:
-
Поря-
док
Но-
мер
cond
Real Error
ErrEst(cond)
5
3
0
0
1.000E+0001
3.436E-0012
1.93E-0011
1.00E+0000
0
1.000E+0001
3.436E-0012
1.93E-0011
1.00E+0007
0
1.000E+0001
2.021E-0012
1.44E-0011
1.00E+0012
0
1.000E+0001
8.229E-0008
5.16E-0012
1.00E+0016
0
9.999E+0000
3.403E-0004
6.41E-0012
0
1.00E+0000
1.000E+0001
3.436E-0012
1.93E-0011
0
1.00E+0004
1.000E+0001
3.436E-0012
1.93E-0011
0
1.00E+0012
1.000E+0001
1.084E-0007
1.08E-0006
0
1.00E+0016
1.000E+0001
1.084E-0003
1.08E-0002
1.00E+0002
1.00E+0002
1.000E+0001
1.617E-0012
8.94E-0012
1.00E+0003
1.00E+0003
1.000E+0001
1.617E-0012
8.94E-0012
1.00E+0002
1.00E+0003
1.000E+0001
1.617E-0012
8.94E-0012
1.00E+0003
1.00E+0001
1.000E+0001
1.617E-0012
8.94E-0012
1.00E+0016
1.00E+0016
1.000E+0001
1.326E-0003
1.08E-0002
5
11
0
0
4.837E+0007
4.834E-0006
2.72E-0005
1.00E+0002
0
4.837E+0007
4.834E-0006
2.72E-0005
1.00E+0007
0
4.837E+0007
4.834E-0006
2.72E-0005
1.00E+0012
0
4.885E+0007
2.600E-0001
2.14E-0005
1.00E+0016
0
2.976E+0004
5.905E+000
6.14E-0008
0
1.00E+0002
4.837E+0007
4.834E-0006
2.72E-0005
0
1.00E+0005
4.837E+0007
4.834E-0006
2.72E-0005
0
1.00E+0012
4.837E+0007
1.144E-0005
5.24E+0000
0
1.00E+0016
1.000E+0001
1.084E-0003
5.24E+0004
1.00E+0002
1.00E+0004
4.837E+0007
6.919E-0006
1.60E-0005
1.00E+0005
1.00E+0002
4.837E+0007
6.919E-0006
1.60E-0005
1.00E+0006
1.00E+0001
4.837E+0007
6.919E-0006
1.60E-0005
1.00E+0005
1.00E+0005
1.000E+0001
6.919E-0006
1.60E-0005
1.00E+0008
1.00E+0008
1.000E+0001
2.227E-0005
5.40E-0004
1.00E+0016
1.00E+0016
6.659E+0004
1.088E+001
7.22E+0001
Для хорошо обусловленных задач внесение возмущения влияет на обусловленность (не беря во внимание аномально большие возмущения порядка , при которых возрастает и ошибка, и обусловленность). Для задач с плохой обусловленностью внесение возмущения внесение возмущения может улучшить обусловленность задачи, но при этом может увеличиться и ошибка решения. Поэтому допустимо пользоваться внесением возмущения для улучшения обусловленности плохо обусловленных задач, но нужно подбирать оптимальное возмущение. Следует отметить также, что оценка ErrEst(cond) в некоторых случаях даёт сильно заниженный результат по сравнению с реальной ошибкой.
6 Для 2-3 задач с «хорошей» матрицей (mm = 102 - 104 ) посредством внесения в матрицу системы возмущений различной величины сделать заключение о приемлемой для получения требуемой (наперед заданной) точности решения степени неопределенности в задании исходных данных.
Р-возмущение:
-
Поря-
док
Но-
мер
cond
Real Error
ErrEst(cond)
5
3
0
0
1.000E+0001
3.092E-0012
3.86E-0012
1.00E+0002
0
1.000E+0001
3.092E-0012
3.86E-0012
1.00E+0006
0
1.000E+0001
3.092E-0012
3.99E-0012
1.00E+0012
0
1.000E+0001
8.229E-0008
5.16E-0012
1.00E+0016
0
9.999E+0000
3.403E-0004
6.41E-0012
0
1.000E+0002
1.000E+0001
3.092E-0012
3.86E-0012
0
1.000E+0003
1.000E+0001
3.092E-0012
3.86E-0012
0
1.000E+0012
1.000E+0001
1.084E-0007
1.08E-0006
0
1.000E+0016
1.000E+0001
1.084E-0003
1.08E-0002
1.00E+0002
1.000E+0005
1.000E+0001
4.366E-0012
3.97E-0012
1.00E+0005
1.000E+0004
1.000E+0001
4.366E-0012
3.96E-0012
1.00E+0016
1.000E+0016
1.000E+0001
1.764E-0003
1.08E-0002
Для хорошо обусловленной задачи внесение возмущения лишь увеличивает ошибку (не улучшая при этом обусловленности). Точность решения даже при внесении очень больших возмущений не поднималась выше . Также из полученных данных следует, что оценка ошибки ErrEst(cond) сильно занижена по сравнению с реальной ошибкой.