Matlab之误差分析
【实验目的】
- 理解截断误差对数据精度的影响。
- 理解舍入误差所引起的数值不稳定性,并初步掌握如何消除或减小误差。
- 了解如何简化算法步骤,减少运算次数。
【实验内容】
【实验结果】
问题一:
clear
clear
i=1;j=1;
n=1000;
s=0;for i=1:ns=s+1/j;j=i+j;if (1/j)<(10^(-5))sibreak;end
end
s =
2.3692
i =
447
答:s的结果为2.3692,累加的项数为447
问题二:
clear
i=1;
n=1000;
s=0;
for i=1:ns=s+(-1)^(i-1)/(2*i-1);
end
n=2000;
t=0;
for i=1:nt=t+(-1)^(i-1)/(2*i-1);
end
p=4*s
q=4*t
p1=p-pi
p2=p/pi
q1=q-pi
q2=q1/pi
>> Untitled
p =3.1406
q =3.1411
p1 =-1.0000e-03 //绝对误差1000项
p2 =0.9997 //相对误差1000项
q1 =-5.0000e-04 //绝对误差2000项
q2 =-1.5915e-04 //相对误差2000项
>>
问题三
clear
x=0.7;tic
p1=2*x^6-5*x^5+3*x^4+x^3-7*x^2+7*x-20
toctic
p2=x*(x*(x*(x*(x*(2*x-5)+3)+1)-7)+7)-20
toc
>> Untitled
p1 =-18.0718
时间已过 0.000308 秒。
p2 =-18.0718
时间已过 0.000884 秒。
>>
【结果分析】
- 在实验中取得项越多,实验结果越逼近真实值,对于一个收敛的级数我们可以通过取适当的项数求其近似值。根据不同的数值精确度可以取得不一样的项数。
- 在计算方法相同的情况下,存放数据的精度越高,那么结果越准确。
- 秦九韶算法使用一般多项式的求值问题,直接法乘法运算的次数最多可以达到(n(n+1))/2,次,加法最多n次,秦九韶算法通过转化把乘法运算的次数减少到最多n次,加法最多n次
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