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
137
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: Skipper


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