- •Лабораторные работы по курсу «Компьютерное моделирование» введение
- •Требования к оформлению лабораторных работ.
- •Лабораторная работа №1 Тема: Численное решение уравнений в частных производных
- •Задание 1
- •Лабораторная работа №3.
- •Лабораторная работа №4. Перечень и порядок выполнения лабораторНой работы
- •2. Описание языка vrml.
- •3. Порядок выполнения.
- •Лабораторная работа №5. Погрешность функции.
2. Описание языка vrml.
Электронный документ VRML в примерах (VRML в примерах.doc)
3. Порядок выполнения.
В качестве методики выполнения используется обучение на примерах, суть которой заключается в следующем.
3.1. Последовательно читается учебное пособие:
VRML в примерах (VRML в примерах.doc)
Примечание. Для просмотра примеров необходимо установить VRML-браузер(cortona3d.msi).
В учебном пособии, как только встретили пример, выделяется соответствующий примеру текст на языке VRML и копируется в любой текстовый редактор, например, «Блокнот», после чего изменяются параметры узла и запоминается файл с расширением .wrl. Далее измененный файл запускается в VRML-браузере и визуально наблюдается эффект от изменения параметра. Процесс повторяется для нескольких крайних и средних значений параметра, после этого переходим к следующему примеру изучаемой темы.
Далее следует поэкспериментировать с изучаемым узлом, т.е. необходимо посмотреть, как влияют изменения параметров узла на представляемый им объект.
3.2. Полученные результаты показать преподавателю.
Лабораторная работа №5. Погрешность функции.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Сформировать у студентов знания, умения и навыки работы с приближенными числами в применении формул погрешностей элементарных действий и функций.
Погрешность измерения величин
Пусть x – приближённое значение некоторой величины (например, полученное путём однократного измерения этой величины), а x0 – её точное значение
Абсолютной погрешностью величины называется разность Δx = |x – x0|.
Пример. В школе 1254 учащихся. При округлении этого числа до 1200 абсолютная погрешность составляет Δ = |1200 – 1254| = 54, а при округлении до 1250: Δ = |1250 – 1254| = 4.
Относительной погрешностью приближённого числа называется отношение абсолютной погрешности приближённого числа к самому этому числу:
Пример
В школе 1254 учащихся. При округлении этого числа до 1200 абсолютная погрешность составляет
Δ = |1200 – 1254| = 54, относительная погрешность равна или 4,3 %.
При округлении до 1250: Δ = |1250 – 1254| = 4, а относительная погрешность или 0,3 %.
В научных экспериментах многие величины определяются не непосредственно, а косвенным путём – измерением значений других величин. Так, чтобы найти плотность тела, ученые измеряют его массу, взвешивая на весах, после чего определяют объём тела, погружая его в жидкость. Плотность выражается через массу и объём тела. Масса и объём, входящие в эту формулу, измеряются с некоторой погрешностью; это означает, что и плотность будет вычислена по формуле с некоторой погрешностью.
Выведем несколько правил, позволяющих рассчитывать погрешности величин.
Абсолютная погрешность суммы двух независимых величин равна сумме абсолютных погрешностей отдельных слагаемых: Δ(x + y) = Δx + Δy.
Абсолютная погрешность разности двух независимых величин равна сумме абсолютных погрешностей уменьшаемого и вычитаемого:
Δ(x – y) = Δx + Δy.
Относительные погрешности при сложении и вычитании складывать нельзя.
Относительная погрешность произведения приближённо равна сумме относительных погрешностей отдельных сомножителей: В частности,
|
Пример 2.1.
Определить, какое равенство точнее: .
Решение.
Найдем значения данных выражений с большим числом десятичных знаков. Для этого выполним следующие действия:
>> format long %длинное представление числа (15 знаков)
>> a1=9/11
a1 =
0.81818181818182
>> a2=sqrt(18)
a2 =
4.24264068711928
Затем вычислим предельные абсолютные погрешности:
>> abs(a1-0.818)
ans =
1.818181818182829e-004
>> abs(a2-4.24)
ans =
0.00264068711928
Округлим их с избытком:
Вычислим предельные относительные погрешности:
>> 0.00019/0.818
ans =
2.322738386308069e-004
>> 0.0027/4.24
ans =
6.367924528301887e-004
Таким образом,
Так как , то равенство является более точным.
Пример 2.2.
Округлить сомнительные цифры числа, оставив верные знаки: .
Решение.
Пусть ; тогда . В данном числе верными являются три цифры, поэтому округляем его, сохраняя эти цифры:
Значит, и в округленном числе 2,35 все три цифры верны.
Пример 2.3.
Найти предельную абсолютную и относительную погрешности числа 12,384, если оно имеет только верные цифры.
Решение.
Так как все пять цифр числа а=12,384 верны, то
Пример 2.4.
Вычислить и определить погрешности результата , где n=3,0567(0,0001), m=5,72(0,02).
Решение.
Имеем:
Ответ:
ЗАДАНИЕ
1. Определить, какое равенство точнее.
2. Округлить сомнительные цифры числа, оставив верные знаки.
3. Найти предельную абсолютную и относительную погрешности числа, если они имеют только верные цифры.
4. Вычислить и определить погрешности результата.
Варианты заданий.
№ варианта |
Задание |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|