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计算的意义
热度 1 张江敏 2019-6-15 21:11
牛人hamming曾讲,the purpose of computing is insight, not numbers(计算的目的是洞见,而不是数字)。 有了计算机,学会了编程,我们能做的不仅仅是获得数字。计算机是理论家的实验室,我们可以在计算机上编程检验理论猜想,或者积累数据总结规律。 举一个例子。 在线性代数中,有这样一个习题。假设A为n1*n2的任意 ...
个人分类: 计算方法|4427 次阅读|1 个评论 热度 1
如何击落美国间谍卫星?
热度 3 张江敏 2019-5-29 12:05
最近帮朋友找三体系统中的周期轨道,作为基础,先写程序验证了shooting法对单体问题的可行性。 这里的单体问题也就是kepler问题,即单个粒子在库仑势里的运动。 在kepler框架中,有个lambert问题,即给定起点和终点,以及时间间隔,找一条连接起点和终点的真实可行的轨道。本质上就是要确定粒子在起点的初始速度,以便其 ...
个人分类: 计算方法|5221 次阅读|7 个评论 热度 3
计算2的任意高次幂
张江敏 2019-5-27 10:46
一般计算机是存在溢出的。要实现任意精度计算,不得不在软件上下功夫。 下面的程序用于计算2的任意高次幂。 =============================== clear all; close all; clc; N = 67; numdig = floor(N* log10(2)) + 1 ; digits = zeros(1, numdig); digits(end) = 1 ; digit_current = 1 ; for s = 1 : N ...
个人分类: 计算方法|3575 次阅读|没有评论
寻找一个快速算法
热度 1 张江敏 2019-4-9 17:12
这是上次计算方法补考的一个试题: 之所以出这个题,是因为我们在下面的文章中遇到了这样的方程,其零点为某系统的本征值。 on an exactly solvable toy model and its dynamics.pdf 我和我的研究生都只能用最笨的二分法求解。这个算法很稳定,但是非常慢。我们实际要处理的问题中可不止100项,而是十万项。 牛 ...
个人分类: 计算方法|3319 次阅读|3 个评论 热度 1
小文章也得写
热度 1 张江敏 2019-3-25 10:41
大一学高等数学时在习题集里见到一个习题,就是证明Darboux theorem(达布定理)。这个定理是个介值定理,具体而言,这个定理指出,如果函数f在区间(a,b)上可微,那么任何介于f在区间两端点的导数的值,均可以为f的导函数f’在区间某点取到。咋一看,这似乎是显然的。其实不然,导函数不一定是连续的,所以不能用连续函 ...
个人分类: 计算方法|3543 次阅读|1 个评论 热度 1
野蛮计算
热度 4 张江敏 2019-3-22 11:43
曾经让学生利用指数函数的taylor公式,手算e到小数点后10位。这个级数收敛非常快,不少学生都独自完成了计算。 刚刚又看到cole的故事。他将数2^67-1分解成两个大数之积。 据说在一次会议中,轮到他做报告,他上台后一言不发,先是计算了这个数,然后写出其分解,最后完成验算。验算完毕,他又一言不发地回到座位,在场所 ...
个人分类: 计算方法|4291 次阅读|7 个评论 热度 4
计算方法---牛顿法
张江敏 2018-10-8 19:06
庄子送葬,过惠子之墓,顾谓从者曰:郢人垩漫其鼻端,若蝇翅,使匠石斫之。匠石运斤成风,听而斫之,尽垩而鼻不伤。 郢人立不失容,宋元君闻之,召匠石曰:'尝试为寡人为之。'匠石曰:'臣则尝能斫之。虽然,臣之质死久矣。' 自夫子之死也,吾无以为质,吾无与言之矣。” ==================== ...
个人分类: 计算方法|3997 次阅读|没有评论
计算方法:椭圆弹球
张江敏 2018-1-24 20:14
掌握一定的计算方法后,可以做很多有趣的数值模拟。数值模拟不仅仅用来证实解析的预言,更是理论家的实验手段,是理论家以计算机为平台做的实验。好比实验家以传统实验仪器为平台做出发现,理论家也完全可以以计算机为平台做出发现。在数学界,有个方向叫实验数学,就是强调以数值模拟为手段发现潜在的规律, 做出猜想或者 ...
个人分类: 计算方法|4594 次阅读|没有评论
计算方法:Euler法,Heun法,RK法的精度
张江敏 2018-1-14 15:53
我们以方程 dy/dx = y 为例,检验下Euler法,Heun法,4阶RK法的数值精度。 编程对比: clear all; close all; clc; h = 1; tlist = 0 : h : 4; ylist = zeros(4, length(tlist)); ylist(:,1) = 1; for s = 2 : length(tlist) ylist(1,s) = exp(h)* ylist(1,s-1); &n ...
个人分类: 计算方法|11710 次阅读|没有评论
计算方法:Euler法及其改进
热度 1 张江敏 2018-1-13 20:32
考虑常微分方程 欧拉曾给过一个算法,这个算法是所有数值求解常微分方程的算法中最简单最直观的。即 这个算法可以想象精度非常差。这点可以通过考虑一类特殊情况非常明显地看到。假设f仅是x的函数,这时方程可以直接积出来, 其实就是要对f函数做个数值积分,也就是要求下图中f曲线下的面积。 但 ...
个人分类: 计算方法|14418 次阅读|2 个评论 热度 1

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