6. elemei elmélet hibák
6 1.1. Pontos és közelítő száma
6.1 0,2. Abszolút és relatív hiba
6.1.3. Vizsgálatok „elemei az elmélet hibák”
6.1.1. Pontos és közelítő száma
Pontossága általában nem kétséges, amikor integer értékeket az adatok (2 ceruza 100 fák). Azonban a legtöbb esetben, amikor a pontos szám értékét nem lehet megadni (például a tárgy a mérés, megszüntetve az eredmények a műszer, stb), van dolgunk hozzávetőleges adatokat.
Hozzávetőleges érték szám némileg eltér a pontos értéket, és lecseréli a számítások során. A mértéke a közelítő értékek különbségek annak pontos értékét jellemzi egy hiba.
Vannak az alábbi fő hibaforrás:
* Hibák a probléma nyilatkozatot. felmerülő eredményeként közelítő leírását valós jelenségek szempontjából matematika.
Hiba módszer. hozzák azt a nehézséget, vagy képtelen megoldani a problémát, és helyette egy hasonló, mint, hogy lehetséges alkalmazni egy jól ismert és hozzáférhető módszer megoldások és az eredmény közel a cél.
^ Javíthatatlan hibát. kapcsolatos közelítő értékeit a bemenő adatok és az eredmény a fenti számítások hozzávetőleges számokat.
Kerekítési hiba. értékeket társított kerekítési bemeneti adatokat, közbenső és végső eredmények, alkalmazásával kapott a számítási eszközöket.
6.1.2. Abszolút és relatív hiba
Könyvelési hibák fontos szempont alkalmazásának numerikus módszerek, mert a hiba a végeredmény a megoldás az egész probléma a termék az interakció mindenféle hibákat. Ezért az egyik fő célkitűzése az elmélet hibák a becslési eredmény pontossága alapján a pontossága a bemeneti adatokat.
Ha - a pontos számot, és - annak közelítő értékét, hiba (hiba) közelítő érték a mértéke közelségét annak értékét a pontos értéket.
Egy egyszerű kvantitatív hiba az abszolút hiba, amely a meghatározás szerint
(6.1.2-1)
Amint látható képletű 6.1.2-1, az abszolút hiba ugyanaz egységek, mint az értéket. Ezért a legnagyobb abszolút hiba nem mindig lehetséges, hogy a helyes következtetést a minősége a közelítés. Például, ha, mint beszélünk a részleteket a gép, a mérések nagyon durva, és ha a méret a hajó, - nagyon precíz. Ebben a tekintetben, a fogalma relatív hiba, amelyben az abszolút értéke a hiba összefügg a modulusa közelítő értékek ().
(6.1.2-2)
, majd, és ha
akkor.
Ahhoz, hogy számszerűen értékelni a funkció a hiba, meg kell tudni az alapvető szabályokat a számolás hibák Művelet:
A összeadás és kivonás számok abszolút hiba számokkal egészül
A szorzás és osztás számokkal egészül ki egymást a relatív hiba
amikor hatványozási annak közelítő relatív hiba szorozva az exponens
Példa 6.1.2-1. Dana funkció :. Keresse az abszolút és relatív nagysága a hiba (az eredményeképpen az aritmetikai műveletek), ha az értékek ismertek, és 1 - a pontos számot, a hiba nulla.
Meghatározásával így, a relatív hiba, lehet találni egy abszolút hibaértéket mint ahol az érték határozza meg a közelítő értékek
Mivel a pontos érték általában nem ismertek, a számítási képleteket, és nem lehet a fent felsorolt. Ezért a gyakorlatban, értékelje a hibahatár típusok:
(6.1.2-3)
ahol - ismert értékek, amelyek a felső határa az abszolút és relatív hiba, különben ők nevezik - a korlátot, és korlátozza a relatív hiba. Így, az aktuális érték tartományok:
és
vajon
E
Ha az érték nem ismert, és ha az érték ismert, akkor
N redelnaya abszolút hiba funkció típus, differenciálható egy előre meghatározott területen, ismert értéke a érvek, valamint az ismert korlátozása abszolút hibát érvek képlettel számítjuk ki::
(6.1.2-4)
és ennek megfelelően a maximális relatív hibafüggvényt
(6.1.2-5)
Abban a különleges esetben, a függvény egy változó (ha m = 1):
P példa 6.1 0,2-2. Értékelni az abszolút és relatív hibája hozzávetőleges számát.
Száma - egy transzcendens szám, ez a végtelen nem periodikus frakció.
Közelítő értéket a számot.
A határ az abszolút hiba, relatív hiba
Példa 6.1.2-3. Számának meghatározása számjeggyel.
Számjeggyel az összes számot hívják a rekord, kezdve az első nullától balra. Jelentős számjegyet nevezzük akkor érvényes, ha az abszolút hiba száma nem haladja meg a ürítőegységtől megfelelő ez a szám.
Számjeggyel számok vannak húzva:
Példa 6.1.2-4. Határozzuk meg a valós számadatok chislai hangsúlyozzák.
Ha, akkor a megfelelő számjegy 5-ös szám.
Ha, akkor a megfelelő számjegy a 4-es számú.
Ha, akkor a megfelelő jeleket a 7-es szám.
Ha a helyes számjegyek száma 8.
P. 6. példa .1.2-5. Számoljuk ki a hiba számtani MathCad.
A következő nyilatkozatot kell használni, hogy értékelje aritmetikai hibák: abszolút hiba algebrai összege (vagy különbség) nem haladja meg az összeg az abszolút hibát feltételeket. Hagyja, hogy a számokat, és állítsa az abszolút hiba és.
* Mi kiszámítja a hiba a termék és a hányados:
P példa 6.1.2-6. Számoljuk ki a hiba azt jelenti, MathCad funkciót.
^ Mivel adott kezdeti feltételek feltételezni, hogy a hibák egyenlő
A függvény értéke
6.1.3. vizsgálatok
„Elemei elmélet hibák”
A hiba száma - ez
közelítő értéke az eltérés mértékének a pontos értékét
számát mérjük pontatlanságok
az intézkedés a pontosság
százalékos pontossággal
egység közötti különbség a pontos és közelítő érték - van
relatív hiba
abszolút hiba
pontosság
nem látja a helyes válasz
Relatív hiba arányával fejezzük ki
abszolút hiba a modul a különbség közelítő és a pontos számok
modul számának becslésére abszolút hiba
abszolút hiba a közelítő értéke a modul
nem látja a helyes válasz
Az abszolút hibák száma mért
részvényekkel
ugyanabban az egységben, mint magát a számot
százalékában
ez egy dimenzió nélküli mennyiség
A relatív hibája mért
ez egy dimenzió nélküli mennyiség
százalékában
Százalék részvények vagy
ugyanabban az egységben, mint magát a számot
A hiba miatt a műveleteket végeznek a kapott adatok korlátozott pontosság
kerekítési hiba
Hiba az eljárás
nem látja a helyes válasz
helyrehozhatatlan hiba
Kiszámításakor a hibákat eredményezhet, hozzátéve két szám közelítő
abszolút hibák kerülnek levonásra
abszolút hibák összeadódnak
az abszolút hiba osztva
az abszolút hibát meg kell szorozni
A számítás eredménye hiba kivonásával kapott egy hozzávetőleges száma egymástól
abszolút hibák kerülnek levonásra
az abszolút hiba osztva
abszolút hibák összeadódnak
az abszolút hibát meg kell szorozni
Kiszámításakor a hibát a kapott eredményt megszorozzuk a szám hozzávetőleges egymással,
a relatív hiba szorozva
relatív hibák kerülnek levonásra
relatív hibák vannak osztva
relatív hibák összeadódnak
A számítás eredménye hiba kapott az építőiparban a hozzávetőleges száma a hálózati,
a relatív hiba számának szorzatával Exponenciális
szám és a relatív hiba szorozni kitevő
a relatív hiba a részvények száma a kitevő
relatív hibák és számok kitevő hozzáadott
, Meg kell pontosságának javítása az eredmények numerikus számítási módszerek
növeli a beállított érték hiba az eredmény
csökkentik az érték egy előre meghatározott hiba eredményeként
növelje az ismétlések számát
nem látja a helyes válasz
A hiba a numerikus megoldása a probléma határozza
kondicionáló megoldandó probléma
téves ábrázolása a valós számok a számítógép
számítási algoritmus érzékenység hibák kerekítése
a forrás adatok értéke