Giter VIP home page Giter VIP logo

verse-chorus / uni_numerical_methods Goto Github PK

View Code? Open in Web Editor NEW
2.0 1.0 1.0 14.39 MB

Реализация на Python, Java, C++ всех лабораторных работ к курсу численных методов ПМ-ПУ СПбГУ, 2-3 курсы.

Jupyter Notebook 99.09% C++ 0.08% Python 0.13% Java 0.70%
gauss-quadrature newton-cotes numerical-integration richardson-extrapolation runge-kutta-2 runge-kutta-4 differential-equations least-sqaure-method splines gradient-descent systems-of-equations lu-decomposition qr-decomposition seidel-method simple-iteration

uni_numerical_methods's Introduction

2 курс

Реализация градиентного спуска на $\textcolor{orange}{\texttt{Python}}$

  1. Наискорейший покоординатный и
  2. наискорейший градиентный спуски.

Реализация на $\textcolor{blue}{\texttt{C++}}$

  1. Разложение разных функций через ряд Тейлора
  2. Вычисление корня через формулы Герона
  3. В $\LaTeX$-овском $\texttt{pdf}$ лежат вычисления погрешностей

Численные методы решения систем уравнений. Код написан на $\textcolor{red}{\texttt{Java}}$

  1. Метод Зейделя
  2. LU-разложение
  3. QR-разложение
  4. Метод простых итераций
  1. Нелинейные уравнения
  2. Системы нелинейных уравнений
  3. LU-разложение для решения вспомогательной СЛАУ в методе Ньютона

3 Курс

Весь код для задачек ниже написан на $\textcolor{orange}{\texttt{Python}}$

[1] МНК

  1. Аналитическое решение МНК через нормальные уравнения
  2. Вычисление ошибки аппроксимации полиномами разной степени
  3. Построение ортогональных полиномов
  4. Сравнение указанных подходов
  1. Многочлены Лагранжа, Ньютона
  2. Сплайны линейные
  3. Сплайны квадратичные
  4. Сплайны кубические

В каждом подходе считаем и по равноотстоящим узлам, и по оптимальным узлам Чебышева. Производится также подсчет отклонений

Вычисление интегралов с помощью формул Ньютона-Котеса и квадратурной формулы Гаусса

  1. Интерполяционная квадратурная формула (ИКФ) с равноотстоящими узлами — ИКФ Ньютона—Котеса
  2. Квадратурная формула наивысшей алгебраической степени точности (КФНАСТ), или ИКФ Гаусса
  3. Также есть формулы Симпсона, трапеций, левых и средных прямоугольников, но они не особо интересные

Вычисление погрешностей интегрирования

  1. Метод Ричардсона
  2. Метод Рунге (частный случай формулы Ричардсона)

Методы решения

  1. Решение задачи Коши с помощью явного метода Рунге-Кутты 2 порядка (ЯМРК 2): с постоянным и автоматически выбираемым шагом
  2. Решение задачи Коши с помощью ЯМРК 4 в качестве схемы-оппонента: с постоянным и автоматически выбираемым шагом

Анализ результатов

  1. Зависимость нормы точной погрешности в конце отрезка от шага $h=2^{-k}$, $k=\overline{1,\dots}$
  2. Подборка оптимального постоянного шага для ЯМРК 2, ЯМРК 4
  3. Зависимость точной полной погрешности от независимой переменной $x$ в случае с постоянным шагом
  4. Поиск начального шага
  5. Рассчет оценки локальной погрешности методом Рунге
  6. Рассчет оценки полной погрешности методом Рунге
  7. Автоматический выбор шага интегрирования для ЯМРК 2, ЯМРК 4
  8. Зависимость длины шага от независимой переменной
  9. Количество обращений к правой части СОДУ и зависимость числа обращений от задаваемой точности $\varepsilon$
  10. Проверка условия на попадание в граничную точку $x_1$ интервала интегрирования $[x_0, x_1]$

uni_numerical_methods's People

Contributors

verse-chorus avatar

Stargazers

Lokis Aleksandr avatar George Khlestov avatar

Watchers

 avatar

Forkers

saoxxx

Recommend Projects

  • React photo React

    A declarative, efficient, and flexible JavaScript library for building user interfaces.

  • Vue.js photo Vue.js

    🖖 Vue.js is a progressive, incrementally-adoptable JavaScript framework for building UI on the web.

  • Typescript photo Typescript

    TypeScript is a superset of JavaScript that compiles to clean JavaScript output.

  • TensorFlow photo TensorFlow

    An Open Source Machine Learning Framework for Everyone

  • Django photo Django

    The Web framework for perfectionists with deadlines.

  • D3 photo D3

    Bring data to life with SVG, Canvas and HTML. 📊📈🎉

Recommend Topics

  • javascript

    JavaScript (JS) is a lightweight interpreted programming language with first-class functions.

  • web

    Some thing interesting about web. New door for the world.

  • server

    A server is a program made to process requests and deliver data to clients.

  • Machine learning

    Machine learning is a way of modeling and interpreting data that allows a piece of software to respond intelligently.

  • Game

    Some thing interesting about game, make everyone happy.

Recommend Org

  • Facebook photo Facebook

    We are working to build community through open source technology. NB: members must have two-factor auth.

  • Microsoft photo Microsoft

    Open source projects and samples from Microsoft.

  • Google photo Google

    Google ❤️ Open Source for everyone.

  • D3 photo D3

    Data-Driven Documents codes.