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 - >>>>>>>.

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

Else – можно работать!

Решение уравнений и систем

Поиск корня уравнения x=f(x) простыми итерациями http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Simple_Iterations.mcd (pic)

Поиск нуля функции методом Ньютона: pic MAS11 MCS 14  (См. также http://mathworld.wolfram.com/NewtonsMethod.html и http://elib.ispu.ru/library/math/sem1/index.html)

Поиск нуля функции методом половинного деления http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Bisection.mcd (pic)

Поиск нуля функции методом секущих http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/secant.mcd (pic)

Решение системы двух нелинейных уравнений методом Ньютона http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Newton_2.mcd (pic)

Решение системы до семи нелинейных уравнений методом Ньютона http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Newton_3.mcd (pic)

Решение дифференциальных уравнений и систем

Интегрирование методом прямоугольников http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Rectangle_Int.mcd (pic)

Интегрирование методом трапеций http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Trapezium_Int.mcd (pic)

Решение обыкновенного дифференциального уравнения методами Эйлера и Рунге-Кутта с фиксированным шагом http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Euler.mcd (pic)

Решение обыкновенного дифференциального уравнения ОДУ методом Рунге-Кутта с переменным шагом http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/rkadapt.mcd

Численное решение системы двух обыкновенных дифференциальных уравнений (задача Коши) http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/rkfixed_2ODE.mcd

Решение дифференциального уравнения второго порядка http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/MAS_Rolling.mcd

Решение дифференциального уравнения в частных производных http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/pde_Temperature.mcd

Решение дифференциально-алгебраического уравнения http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Pendulum_0_DAE.mcd

Решение волнового уравнения http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/others/11_5_PIC_11_15.mcd

Модель всемирного тяготения http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/3_Planets.mcd (pic) (подробнее)

Оптимизация

Поиск минимума функции методом золотого сечения http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/Gold_Ratio.mcd (pic)

Поиск минимума методом "Два шага" http://twt.mpei.ac.ru/MAS/Worksheets/Min_2_step.mcd (pic)

Поиск глобального минимума по генетическому алгоритму 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)

Статистика

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 полиномом y(x) http://twt.mpei.ac.ru/mas/worksheets/regress.mcd

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)

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

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

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

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

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 - 20 октября 2009 г.