Tällainen epälineaarinen yhtälöryhmä:
B1*sqrt(|Q1|) B2*sqrt(|Q2-Q1|)*X21 B3*sqrt(|Q4-Q1|)*X41 = 0
B2*sqrt(|Q2-Q1|)*X21 - B6*sqrt(Q2) B4*sqrt(|Q3-Q2|)*X32 = 0
B4*sqrt(|Q3-Q2|)*X32 - B7*sqrt(Q3) B5*sqrt(|Q4-Q3|)*X43 = 0
B3*sqrt(|Q4-Q1|)*X41 B5*sqrt(|Q3-Q4|)*X34 B8*sqrt(Q4) = 0
B:t on vakioita. X:t ovat joko -1 tai 1. Q:t pitäisi ratkaista.
Yksi keino on Newton-Raphson menetelmä. Osittaisderivaatat ovat kuitenkin hankalia itseisarvon takia. Ja alkuarvojen määrittäminen Q:ille.
Onkohan olemassa muita menetelmiä ?
B1*sqrt(|Q1|) B2*sqrt(|Q2-Q1|)*X21 B3*sqrt(|Q4-Q1|)*X41 = 0
B2*sqrt(|Q2-Q1|)*X21 - B6*sqrt(Q2) B4*sqrt(|Q3-Q2|)*X32 = 0
B4*sqrt(|Q3-Q2|)*X32 - B7*sqrt(Q3) B5*sqrt(|Q4-Q3|)*X43 = 0
B3*sqrt(|Q4-Q1|)*X41 B5*sqrt(|Q3-Q4|)*X34 B8*sqrt(Q4) = 0
B:t on vakioita. X:t ovat joko -1 tai 1. Q:t pitäisi ratkaista.
Yksi keino on Newton-Raphson menetelmä. Osittaisderivaatat ovat kuitenkin hankalia itseisarvon takia. Ja alkuarvojen määrittäminen Q:ille.
Onkohan olemassa muita menetelmiä ?
Vastaukset 4
Vanhimmat
Nuo itseisarvot tekevät ryhmästä muutenkin hieman hankalan N-R-menetelmälle, koska derivaatat eivät ole jatkuvia riittävään kertalukuun saakka.
Yksinkertaisin tapa on käyttää raakaa voimaa ja esimerkiksi laskea ryhmän yhtälöiden vasemmille puolille arvoja N*N*N*N-hilassa, ja tarkentaa hilaa lähellä funktion arvoa (0, 0, 0, 0) olevien hilapisteiden ympäristössä.
Kannattaa kuitenkin lukea ensin luku 6 CSC:n oppaasta "Numeeriset menetelmät käytännössä"
http://www.csc.fi/oppaat/num.kayt/
X:t ovat joko -1 tai 1.
Jaa ongelma pienempiin ryhmiin siten että käyt läpi kaikki X:ien kombinaatiot.
Ongelma n
X(n) = [1 1 1 0 1]
B1*sqrt(|Q1|) B2*sqrt(|Q2-Q1|) - B3*sqrt(|Q4-Q1|) = 0
Tällöin sinulla on joka ongelma sarjassa 4 tuontematonta (Q1...Q4) ja 4 yhtälöä.
Ratkaisu on siis muotoa:
[Q1..Q4] | X=[1 0 1 1 0]
[Q1..Q4] | X=[1 0 0 1 0]
[Q1..Q4] | X=[1 0 1 0 0]
[Q1..Q4] | X=[1 0 1 0 1]
.
.
.
Eli jokaiselle X kombinaatiolle on oma ratkaisu Q
Jos numeerinen ratkaisu kerran tulee kyseeseen, niin miksi et voi laskea osittaisdervaattoja numeerisesti? Se ei ainakaan ole ollenkaan vaikeata.
Suurempi ongelma kuin itse derivaattojen laskeminen, on niiden luonne. Kuten tuolla edellä kerroin, ensimmäiset derivaatat ovat itseisarvojen takia epäjatkuvat. N-R-menetelmän tehokas käyttö taas edellyttää derivaatoilta jatkuvuutta.
Yleensäkään derivaattojen numeerinen määritys ei ole aivan niin yksinkertainen juttu kuin kuvitellaan. Sileillä funktioilla ongelmia ei ole, muunkaltaisilla kyllä.