2. Metoda celor mai mici pătrate

Σχετικά έγγραφα
Cursul 7. Spaţii euclidiene. Produs scalar. Procedeul de ortogonalizare Gram-Schmidt. Baze ortonormate

Pentru această problemă se consideră funcţia Lagrange asociată:

Cu ajutorul noţiunii de corp se defineşte noţiunea de spaţiu vectorial (spaţiu liniar): Fie V o mulţime nevidă ( Ø) şi K,,

Curs 3. Spaţii vectoriale

T R A I A N. Numere complexe în formă algebrică z a. Fie z, z a bi, Se numeşte partea reală a numărului complex z :

Evaluare : 1. Continuitatea funcţiilor definite pe diferite spaţii metrice. 2. Răspunsuri la problemele finale.

Procese stocastice (2) Fie un proces stocastic de parametru continuu si avand spatiul starilor discret. =

CAPITOLUL 2 SERII FOURIER. discontinuitate de prima speţă al funcţiei f dacă limitele laterale f ( x 0 există şi sunt finite.

ELEMENTE DE TEORIA PROBABILITĂŢILOR

METODE DE ESTIMARE A PARAMETRILOR UNEI REPARTIŢII. METODA VEROSIMILITĂŢII MAXIME. METODA MOMENTELOR.

a) (3p) Sa se calculeze XY A. b) (4p) Sa se calculeze determinantul si rangul matricei A. c) (3p) Sa se calculeze A.

2. Sisteme de ecuaţii neliniare

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Olimpiada Naţională de Matematică Etapa locală Clasa a IX-a M 1

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

ECUATII NELINIARE PE R n. (2) sistemul (1) poate fi scris si sub forma ecuatiei vectoriale: ) D

CAPITOLUL 2. Definiţia Se numeşte diviziune a intervalului [a, b] orice submulţime x [a, b] astfel încât

9. CIRCUITE ELECTRICE IN REGIM NESINUSOIDAL

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

Sisteme cu partajare - continut. M / M /1 PS ( numar de utilizatori, 1 server, numar de pozitii pentru utilizatori)

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Tema 2. PRELUCRAREA REZULTATELOR EXPERIMENTALE

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

CAPITOLUL I. PRELIMINARII Elemente de teoria mulţimilor

Curs 4 Serii de numere reale

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

Sub formă matriceală sistemul de restricţii poate fi scris ca:

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

Ministerul Educaţiei Naționale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare

Elemente de teoria probabilitatilor

Numere complexe. a numerelor complexe z b b arg z.

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

Sisteme cu asteptare - continut. Modelul simplu de trafic

Spaţii metrice. Spaţii normate. Spaţii Hilbert

Analiza bivariata a datelor

FUNDAMENTE DE MATEMATICĂ

Continutul tematic al cursului

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

Laborator 4 Interpolare numerica. Polinoame ortogonale

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

METODE DE OPTIMIZARE. Lucrarea 8 1. SCOPUL LUCRĂRII 2. PREZENTAREA TEORETICĂ 2.1. METODA CELOR MAI MICI PĂTRATE 2.2. COEFICIENTUL DE CORELAŢIE

Sondajul statistic- II

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

MARCAREA REZISTOARELOR

SEMINARUL 3. Cap. II Serii de numere reale. asociat seriei. (3n 5)(3n 2) + 1. (3n 2)(3n+1) (3n 2) (3n + 1) = a

TEMA 9: FUNCȚII DE MAI MULTE VARIABILE. Obiective:

CURS 10. Regresia liniară - aproximarea unei functii tabelate cu o functie analitica de gradul 1, prin metoda celor mai mici patrate

Lucrarea 2. Analiza Componentelor Principale (PCA)

Integrala nedefinită (primitive)

SUBGRUPURI CLASICE. 1. SUBGRUPURI recapitulare

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

met la disposition du public, via de la documentation technique dont les rιfιrences, marques et logos, sont

def def punctul ( x, y )0R 2 de coordonate x = b a

riptografie şi Securitate

!! " &' ': " /.., c #$% & - & ' ()",..., * +,.. * ' + * - - * ()",...(.

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Sala: 2103 Decembrie 2014 CURS 10: ALGEBRĂ

Proprietatile descriptorilor statistici pentru serii univariate

Sunt variabile aleatoare care iau o infinitate numărabilă de valori. Diagrama unei variabile aleatoare discrete are forma... f. ,... pn.

COMBINATORICĂ. Mulţimile ordonate care se formează cu n elemente din n elemente date se numesc permutări. Pn Proprietăţi

DUMITRU BUŞNEAG DANA PICIU LECŢII

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Mădălina Roxana Buneci. Optimizări

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

aşteptării pot fi înţelese cu ajutorul noţiunilor de bază culese din acest volum. În multe cazuri hazardul, întâmplarea îşi pun amprenta pe

PROBLEME CU PARTEA ÎNTREAGĂ ŞI


CAPITOLUL 4 SPAŢII VECTORIALE EUCLIDIENE/UNITARE Produs scalar. Spaţii euclidiene şi spaţii unitare-definiţie

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

1. Modelul de regresie

Formula lui Taylor. 25 februarie 2017

Curs 1 Şiruri de numere reale

7. ECUAŢII ŞI SISTEME DE ECUAŢII DIFERENŢIALE

Concursul Naţional Al. Myller Ediţia a VI - a Iaşi, 2008

CURS 2 METODE NUMERICE PENTRU SISTEME DE ECUAŢII NELINIARE

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

Asupra unei metode pentru calculul unor integrale definite din functii trigonometrice

Spaţii topologice. Spaţii metrice. Spaţii normate. Spaţii Hilbert

REZUMAT CURS 3. i=1. Teorema 2.2. Daca f este (R)-integrabila pe [a, b] atunci f este marginita

ELEMENTE DE ANALIZA MATEMATICA SI MATEMATICI SPECIALE

Subiecte Clasa a VII-a

Curs 10 TRANZISTOARE. TRANZISTOARE BIPOLARE

Ax = b. 7x = 21. x = 21 7 = 3.

CURS 4 METODE NUMERICE PENTRU PROBLEMA DE VALORI PROPRII. Partea I

CONCURSUL DE MATEMATICĂ APLICATĂ ADOLF HAIMOVICI, 2017 ETAPA LOCALĂ, HUNEDOARA Clasa a IX-a profil științe ale naturii, tehnologic, servicii

PROBLEME (toate problemele se pot rezolva cu ajutorul teoriei din sinteze)

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

5.1 Realizarea filtrelor cu răspuns finit la impuls (RFI) Filtrul caracterizat prin: 5. STRUCTURI DE FILTRE NUMERICE. 5.1.

ΓΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΑΝ. Εικόνα 1. Φωτογραφία του γαλαξία μας (από αρχείο της NASA)

Transcript:

Metode Nuerce Curs. Metoda celor a c pătrate Fe f : [a, b] R o fucţe. Fe x, x,, x + pucte dstcte d tervalul [a, b] petru care se cuosc valorle fucţe y = f(x ) petru orce =,,. Aproxarea fucţe f prtr-u polo de terpolare u este dcată î urătoarele stuaţ: câd este u uăr foarte are, ceea ce deteră u volu are de calcul petru deterarea coefceţlor de terpolare câd valorle y = f(x ) u sut exacte. Î aceste stuaţ se poate folos aproxarea fucţe pr etoda celor a c pătrate... Caracterzarea eleetelor de cea a buă aproxare pe subspaţ Hlbert. Defţe. Fe (S, d) u spaţu etrc ş X o subulţe a sa. Fe x u eleet al lu S. Se ueşte eleet de cea a buă aproxare a lu x pe X u eleet p X astfel îcât d(p, x ) = f x X d(x, x ) Reat că orce spaţu pre-hlbert H (spaţu vectoral real sau coplex îzestrat cu u produs scalar <, >) este î partcular u spaţu etrc (dstaţa d este deftă pr d(x,y) = x y = x y, x y petru orce x, y H). Î acest caz dacă X o subulţe a lu H ş x H, atuc u eleet p X este eleet de cea a buă aproxare petru x pe X dacă p x = f x x = f x x, x x x X x X Teoreă. Fe H u spaţu pre-hlbert (real sau coplex), H u subspaţu vectoral al său ş x H. Dacă exstă u eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H, atuc acesta este uc.

Mădăla Roxaa Buec Metode Nuerce Curs - 7 Deostraţe. Presupue pr absurd că exstă p p eleete de cea a buă aproxare a lu x pe H. Deoarece H este subspaţu vectoral al lu H, rezultă că p = p + p H. Ave p-x = p + p -x = 4 p x + p x < < 4 p x + p x + 4 p x (p x ) = ( p x + p x ) p x. Dec p H ş p-x < p x, cotradcţe cu faptul că p este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H. Rezultă că presupuerea este falsă, ş î cosecţă eleetul de cea a buă aproxare este uc. Teoreă. Fe H u spaţu pre-hlbert, H u subspaţu lar al lu H ş x H. U eleet p H este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H dacă ş ua dacă p -x H (sau echvalet, < p -x, x> = petru orce x H ). Deostraţe. Presupue că p -x H ş deostră că p H este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H. Dacă p = x, atuc este evdet că p este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H. Presupue că p x. Deoarece < p -x, x> = petru orce x H, atuc î partcular, <p - x, p > = ş ca urare < p -x, p - x> = petru orce x H. Petru u x H oarecare, ave p -x = < p -x, p -x > = < p -x, p - x + x - x > = < p -x, p - x> + < p -x, x- x > = < p -x, x- x > = < p -x, x- x > p -x x- x. Dec p -x p -x x- x petru orce x H. Îpărţd egaltatea cu p -x >, obţe p -x x- x petru orce x H,

Metode Nuerce Curs adcă p X este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H. Presupue că p H este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H ş deostră că <p -x, x> = petru orce x H. Presupue pr absurd că exstă y H astfel îcât <p -x, y >. Scrd <p -x, y > = r (cosθ + sθ)= re θ cu r> ş θ [, π], rezultă că îlocud y cu e θ y H, pute presupue că exstă y H astfel îcât <p -x, y > >. Petru orce λ >, ave p - λy H, deoarece H este subspaţu vectoral. Î plus ave p - λy x = < p - λy x, p - λy x > = < (p x ) - λy, (p x ) - λy > = p x - λ<y, p -x > -λ< p -x, y > + λ y = p x + λ(λ y < p -x, y >) Î cosecţă petru orce scalar λ cu propretatea că < λ < p x, y y ave p - λy x < p x ş p - λy H. A obţut astfel o cotradcţe cu faptul că p este eleet de cea a buă aproxare a lu x pe H. Î cosecţă, presupuerea este falsă ş dec <p -x, x> = petru orce x H. VI... Aproxarea î ede pr etoda celor a c pătrate Cosderă ulţea fucţlor defte pe tervalul [a, b], F : = {f : [a, b] R } 3

Mădăla Roxaa Buec Metode Nuerce Curs - 7 ş + pucte dstcte x, x,, x d tervalul [a, b]. Spue că fucţle f ş g d această ulţe sut egale aproape peste tot (ş vor f detfcate) dacă f(x ) = g(x ) petru orce =,,,. Ma precs, f ~ g f(x ) = g(x ) petru orce =,,,, defeşte o relaţe de echvaleţă pe F. Notă [f] = {g: f ~ g} = { g : [a, b] R, f(x ) = g(x ) petru orce =,,, } clasa de echvaleţă a lu f. Notă cu cu H ulţea claselor de echvaleţă relatv la relaţa de echvaleţă de a sus. H poate f îzestrat cu o operaţe de grup abela după cu urează: [f] + [g] : = [h], ude h : [a, b] R, h(x) = f(x) + g(x) petru orce x [a, b]. Arătă că defţa u depde de reprezetaţ. Fe f ~ f, g ~ g ş petru, fe h :[a,b] R, h (x) = f (x) + g (x) petru orce x [a, b]. Ave h (x j ) = f (x j ) + g (x j ) = f (x j ) + g (x j ) = h (x j ) petru orce j =,,,. Ca urare h ~ h, adcă [h ] = [h ]. Evdet operaţa deftă a sus este asocatvă ş coutatvă. Dacă otă o: [a, b] R, o(x) = petru orce x [a, b], atuc [o] este eleet eutru. Petru orce [h], [-h] este setrcul faţă de +, ude -h: [a, b] R, (-h)(x) = -h(x) petru orce x [a, b]. De aseeea H poate f îzestrat cu o operaţe exteră de îulţre cu scalar real după cu urează: α[f]: = [h], ude h : [a, b] R, h(x) = αf(x) petru orce x [a, b]. Este uşor de observat că defţa u depde de reprezetaţ. H îzestrat cu cele două operaţ defte a sus deve spaţu vectoral. Fe p o fucţe cu urătoarele propretăţ: p(x ) > p ( ) =. x Dacă f ~ f ş g ~ g atuc p( x ) f ( x ) g ( x ) = p( x ) f ( x ) g ( x ). Itroduce urătorul produs scalar pe H 4

Metode Nuerce Curs p <[f], [g]> = ( x ) f ( x ) g( x ) Fucţa p(x) este o fucţe podere trodusă î poteza că aproxărle f(x ) sut dferte ca ord de ăre. Relatv la produsul scalar trodus, ora lu [f] este deftă pr [f ] = ( x ) f ( x ) p. Î cele ce urează cove să deseă o clasă de echvaleţă [f] prtr-u reprezetat al e f. Fe ϕ, ϕ, ϕ u sste de + fucţ lar depedete defte pe [a,b], cu. Cove să u spaţul geerat de ele spaţul poloaelor geeralzate ş să-l otă H. Dec u polo geeralzat F H este de fora F(x) = ϕ ( x) c. Aproxarea î ede pr etoda celor a c pătrate a uu eleet f H presupue deterarea eleetulu de cea a buă aproxare F a lu f pe H. Cofor defţe eleetul F de cea a buă aproxare a lu f pe H trebue să satsfacă codţa p ( x )( f ( x ) F ( x )) = f p( x )( f ( x ) F( x )) F H Deterarea coefceţlor c j a poloulu geeralzat F cu ajutorul aceste relaţ este dfclă. Se foloseşte caraterzarea eleetulu de cea a buă aproxare dată î secţuea precedetă. Ma precs F H este eleet de cea a buă aproxare a lu f pe H dacă ş ua dacă <f F, ϕ> = petru orce ϕ H. Deoarece {ϕ, ϕ,..., ϕ } este o bază a lu H, petru ca F H să fe eleet de cea a buă aproxare a lu f pe H este sufcet ca <f F, ϕ j > = petru orce j =,,, ceea ce reve la <f, ϕ j > = c <ϕ, ϕ j > + c <ϕ, ϕ j > + + c <ϕ, ϕ j >, j =,,,. Notă a j = <ϕ, ϕ j > = p( x ) ϕ ( x ) ϕ ( x ) = j 5

Mădăla Roxaa Buec Metode Nuerce Curs - 7 p ϕ j = b j = <f, ϕ j > = ( x ) f ( x ) ( x ) Petru deterarea coefceţlor c j a poloulu geeralzat F se rezolvă ssteul c a + c a + + c a = b c a + c a + + c a = b c a + c a + + c a = b Deteratul acestu sste fd u deterat Gra (eleetele sale sut produse scalare) este dfert de zero, deoarece ssteul de fucţ ϕ, ϕ, ϕ este u sste lar depedet. Dacă ϕ j (x) = x j, j =,,,,, ş p +, atuc ar ssteul ateror deve F (x) = cx. c (+) + c x + + c c x + c x + + c x = f ( ) + x x = x f ( ) x c x + c + x + + c x = x f ( x ) Acest sste este ut ssteul oral al lu Gauss. Ltăr: Petru deterarea coefceţlor c j a poloulu geeralzat F se rezolvă ssteul Ax = b, cu A = X t X ar b = X t Y, ude 6

Metode Nuerce Curs p(x ) ϕ (x ) p(x ) ϕ (x )... p(x ) ϕ (x ) X = p(x ) ϕ (x ) p(x ) ϕ (x )... p(x ) ϕ (x ) p(x ) ϕ (x ) p(x ) ϕ (x )... p(x ) ϕ (x ) ar p(x ) f(x ) Y = p(x ) f(x ) p(x ) f(x ) Dacă fucţle ϕ, ϕ, ϕ sut lar depedete, atuc rag(x) = + ş atrcea A este poztv deftă. Ca urare exstă ş este ucă o atrce feror trughulară L cu eleetele de pe dagoala prcpală poztve astfel îcât A = LL t (atrcea L se ueşte factor Cholesy). Rezolvarea ssteulu Ax=b reve la rezolvarea a două sstee cu atrce trughulare: Lz =b, L t x=z. O varată a letă (volu de calcul a are), dar uerc a stablă, de rezolvare a ssteulu Ax = b este dată de descopuerea QR a atrce A, adcă de reprezetarea atrce A sub fora A = QR ude Q este o atrce ortogoală (Q t Q = I + ) ar R o atrce superor trughulară. Atuc rezolvarea ssteulu Ax=b este echvaletă cu rezolvarea ssteulu Rx =Q t b. Dacă A=X t X u este be codţoată, atuc gradul de acurateţe al soluţe furzate de etoda celor a c pătrate poate f foarte scăzut. 7