2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Точные формулы для численной задачи
Сообщение08.02.2023, 10:54 
Аватара пользователя


12/03/11
693
Рассмотрим два уравнения
$$
f(x,y,z,w) = 0,
g(x,y,z,w) = 0
$$

Допустим у нас есть одно решение $(x_0,y_0,z_0,w_0)$.
Мы немного сдвигаем одну переменную скажем на $\Delta x$, то есть $x = x_0 + \Delta x$ и хотим найти наиболее близкую точку решение.
Резонно поставить следующую задачу минимизации. Скажем,
$$
f_y \Delta y + f_z \Delta z + f_w \Delta w = \epsilon_1,
$$
$$
g_y \Delta y + g_z \Delta z + g_w \Delta w = \epsilon_2,
$$

И

$$
\Delta y^2 + \Delta z^2 + \Delta w^2 \rightarrow min
$$
где $- f_x \Delta x = \epsilon_1, - g_x \Delta x = \epsilon_2.$

Систему линейных уравнений которая получается из условной оптимизации по Лагранжу можно легко решить
$$
\left[\Delta y = -\frac{A f_{y}}{2}-\frac{B g_{y}}{2}, 
\Delta z = -\frac{A f_{z}}{2}-\frac{B g_{z}}{2}, 
\Delta w = -\frac{A f_{w}}{2}-\frac{B g_{w}}{2}\right]
$$
И
$$
A = 
\frac{2 \mathit{e1} \,g_{w}^{2}+2 \mathit{e1} \,g_{y}^{2}+2 \mathit{e1} \,g_{z}^{2}-2 \mathit{e2} f_{w} g_{w} -2 \mathit{e2} f_{y} g_{y} -2 \mathit{e2} f_{z} g_{z}}{f_{w}^{2} g_{y}^{2}+f_{w}^{2} g_{z}^{2}-2 f_{w} f_{y} g_{w} g_{y} -2 f_{w} f_{z} g_{w} g_{z} +f_{y}^{2} g_{w}^{2}+f_{y}^{2} g_{z}^{2}-2 f_{y} f_{z} g_{y} g_{z} +f_{z}^{2} g_{w}^{2}+f_{z}^{2} g_{y}^{2}},
$$
$$
B = 
-\frac{2 \left(\mathit{e1} f_{w} g_{w} +\mathit{e1} f_{y} g_{y} +\mathit{e1} f_{z} g_{z} -\mathit{e2} \,f_{w}^{2}-\mathit{e2} \,f_{y}^{2}-\mathit{e2} \,f_{z}^{2}\right)}{f_{w}^{2} g_{y}^{2}+f_{w}^{2} g_{z}^{2}-2 f_{w} f_{y} g_{w} g_{y} -2 f_{w} f_{z} g_{w} g_{z} +f_{y}^{2} g_{w}^{2}+f_{y}^{2} g_{z}^{2}-2 f_{y} f_{z} g_{y} g_{z} +f_{z}^{2} g_{w}^{2}+f_{z}^{2} g_{y}^{2}}.
$$

В знаменателе стоит сумма квадратов всех возможных определителей 2 на 2. Было бы хорошо понять как это можно получить из общий соображений.
Также интересует обобщение на чуть большую (практическую) задачу из 9 уравнений и 15 переменных (достаточно разреженную).
Если это часть какого стандартного численного метода, также было бы интересно получить ссылку.

 Профиль  
                  
 
 Re: Точные формулы для численной задачи
Сообщение12.02.2023, 21:18 


04/07/15
164
DLL
Например, если Ваши уравнения полиномиальные, то работают известные алгоритмы их решения. Они реализованы в мат макетах. Вы можете найти все решения, то есть все в практических целях, грубо говоря. Фиксируя любую пару переменных, находите все решения системы 2X2.
Если система неполиномиальная, то тоже есть способы нахождения всех решений.
Если я правильно понял Вашу задачу.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Alex Krylov


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group