Интерактивная сетевая графическая иллюстрация основных численных алгоритмов решения задач математики

Interactive graphic illustration of the basic network of numerical algorithms for solving mathematics

Очков В.Ф. OchkovVF@mpei.ru

Данный сетевой ресурс отличается от других подобных с описанием численных методов тем, что а) можно менять исходные данные (вид анализируемой функции, например) и проверять работу метода на новой задаче и б) любой желающий может дополнить список задач – см. инструкцию по их подготовке здесь.

Описание данного web-ресурса также можно найти в статье «О кнопке Submit из набора WebControls пакета Mathcad или Сетевая и несетевая псевдоанимация в среде Mathcad» (журнал «Exponenta Pro», 1'2004) http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/VPU_Book_New/mas/From_WorkSheet_to_WebSheet.html#3

Если при запуске ресурсов, полные адреса которых даны ниже, не будут просматриваться картинки или будет выдано сообщение об ошибке, то нужно нажать Ctrl+R. Сервер слегка перегружен (сейчас ведется его модернизация), поэтому рекомендуется сначала просмотреть картинки (pic), убедиться, что метод Вас на самом деле интересует, а потом запускать задачу в режиме on-line расчетов для того, чтобы опробовать метод при иных исходных данных или сгенерировать псевдоанимацию. Другие подобные задачи на МС-сервере - >>> PTC-Animation - это анимация на сайте PlanetPTC

Все уяснили!? Если нет, то спросите у автора – OchkovVF@mpei.ru

Else – можно работать!

Решение уравнений и систем - Solving equations and systems

Поиск корня уравнения x=f(x) простыми итерациями - Find the root of the equation x = f (x) by simple iteration http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Simple_Iterations.mcd (pic)

Поиск нуля функции методом Ньютона - Find zero of Newton method: pic MAS11 MCS 14  PTC-Animation (См. также http://mathworld.wolfram.com/NewtonsMethod.html и http://elib.ispu.ru/library/math/sem1/index.html)

Поиск нуля функции методом половинного деления - Find the zero of the method of bisection  http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Bisection.mcd (pic) PTC-Animation

Поиск нуля функции методом секущих - Find the zero of the secant method http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/secant.mcd (pic)

Решение системы двух нелинейных уравнений методом Ньютона - Solution of the system of two nonlinear equations by Newton's method http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Newton_2.mcd (pic)  PTC-Animation

Решение системы до семи нелинейных уравнений методом Ньютона - Solution of the system to seven nonlinear equations by Newton's method http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Newton_3.mcd (pic)

Решение дифференциальных уравнений и систем - Solution of differential equations and systems

Интегрирование методом прямоугольников - Integration method of rectangles http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Rectangle_Int.mcd (pic) PTC-Animation

Интегрирование методом трапеций - Integration of the trapezoid method http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Trapezium_Int.mcd (pic) PTC-Animation

Решение обыкновенного дифференциального уравнения методами Эйлера и Рунге-Кутта с фиксированным шагом - The solution of ordinary differential equations by Euler and Runge-Kutta with fixed step http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Euler.mcd (pic) PTC-Animation

Решение обыкновенного дифференциального уравнения ОДУ методом Рунге-Кутта с переменным шагом - Solution of the ordinary differential equations by Runge-Kutta with adaptive step http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/rkadapt.mcd

Численное решение системы двух обыкновенных дифференциальных уравнений (задача Коши) - Numerical solution of two ordinary differential equations (Cauchy problem) http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/rkfixed_2ODE.mcd

Решение дифференциального уравнения второго порядка - Solution of the differential equation of second order http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/MAS_Rolling.mcd

Решение дифференциального уравнения в частных производных - Solution of the differential equations in partial derivatives http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/pde_Temperature.mcd

Решение дифференциально-алгебраического уравнения - Solution of differential-algebraic equation http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Pendulum_0_DAE.mcd

Решение волнового уравнения - Solution of the wave equation http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/others/11_5_PIC_11_15.mcd

Модель всемирного тяготения - The simulation of three gravitating Newtonian particles http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/3_Planets.mcd (pic) (подробнее) PTC-Animation

Оптимизация - Optimization

Поиск минимума функции методом золотого сечения - Find the minimum of the golden section method http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Gold_Ratio.mcd (pic) PTC-Animation

Поиск минимума методом "Два шага" - Find the minimum method of "Two Step" http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Min_2_step.mcd (pic) PTC-Animation

Поиск глобального минимума по генетическому алгоритму - Find the global minimum on genetic algorithms http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Minimum.mcd

      Реальные задачи оптимизации из области теплоэнергетики: оптимизация парового котла,  оптимизация паровой турбины. (вар 1) (вар 2)

Интерполяция и аппроксимация - Interpolation and Fitting

Сглаживание табличных зависимостей по 5 формулам http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Fit_5_form.mcd

Сглаживание табличных зависимостей по произвольной формуле http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Fit_f_x_a_b_c.mcd

Сглаживание по произвольной формуле с переменным числом коэффициентов http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/genfit.mcd

Предсказание http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/predict.mcd

Интерполяция f(x,y) http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Interp_f_x_y.mcd

Сглаживание табличных зависимостей y(x) полиномом http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/regress.mcd  PTC-Animation

Сглаживание табличных зависимостей полиномом z(x, y) http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Regress_f_x_y.mcd

Интерполяция с помощью полинома Лагранжа http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/LagrangeInterpolation.mcd

Интерполяция сплайнами http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/FMC/spline.mcd (pic) PTC-Animation

Интерполяция с помощью полинома Лагранжа http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/LagrangeInterpolation.mcd

Паде-аппроксимация http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Maple/NumApprox/Pade.mcd

Минимаксная аппроксимация http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Maple/NumApprox/minimax.mcd

Прочее Others

Разложение в ряд Фурье Fourier Series http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Fourier.mcd  (pic) PTC-Animation

Разложение в ряд Тейлора http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Symbolic_Series.mcd

Приближение функции полиномом Лагранжа Approximation of functions of the Lagrange polynomial http://twtmas.mpei.ac.ru/mas/Worksheets/HM/PolyLagrange.mcd new

Последовательности Спротта http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/sprott.mcd

Занимательная графика http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Fine_Plot.mcd

Пример расчета и рисования фрактала: mas11 | mcs14 PTC-Animation

Длина плоской кривой http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/curve2d.mcd (pic)

Длина пространственной кривой http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/curve.mcd (pic)

Электрические схемы (логические операторы)

пример 1 http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Book_MC_12/4_25_Logic.mcd

пример 2 http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Book_MC_12/4_25_Logic_And.mcd

Конь на шахматной доске http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/DG/knight.mcd  PTC-Animation

Анализ кубического уравнения http://twt.mpei.ac.ru/TTHB/1/HM-RB/cubic-equ.html

Игра судоку http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/Sudoku.xmcd 

Другие подобные сайты:     www.wolframalpha.com

                                               http://mathews.ecs.fullerton.edu/a2001/Animations/Animations.html

                                               http://www.mcad.narod.ru/MathCAD/Mcd.HTM

Литература

Последняя правка - 16 ноября 2010 г.