Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА · ОНЛАЙН

Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности

Решает задачу наименьших квадратов, вычисляет минимальную норму решения, ошибку для всех наблюдений и среднеквадратичную ошибку. Вычисляется не только решение, но и его изменение относительно невозмущённой системы. Математическая постановка: A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Введите коэффициенты, чтобы получить решение и контрольные числовые характеристики.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
Коэффициент для матрицы или наблюдения, входящий в показанную модель.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности

Ранг матрицы A2
Размерность ядра0
Порог определения ранга2.550000e-7
Наибольшее сингулярное число2,549773
Наименьшее сингулярное число1,789178
Число обусловленности на ненулевом спектре1,425108
Норма невязки ‖Ax−y‖0,484327
Квадрат ошибки ‖Ax−y‖²0,234573
Совместна (1 — да)0
Число свободных переменных0
Норма минимального решения ‖x‖1,143288
Порог совместности2.600000e-7
Среднеквадратичное отклонение RMSE0,279626
Среднее абсолютное отклонение MAE0,254267
Скалярное произведение Aᵀ(Ax−y), норма0
Оптимальная координата x 10,197347
Оптимальная координата x 21,126127
Прогноз для наблюдения 11,080237
Прогноз для наблюдения 21,967824
Прогноз для наблюдения 31,210861
Ошибка наблюдения 10,219763
Ошибка наблюдения 20,132176
Ошибка наблюдения 3-0,410861
Изменение нормы решения при δ0,001682
Относительная чувствительность0,001469

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Решает задачу наименьших квадратов, вычисляет минимальную норму решения, ошибку для всех наблюдений и среднеквадратичную ошибку.

Вычисляется не только решение, но и его изменение относительно невозмущённой системы.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности

Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности. Решает задачу наименьших квадратов, вычисляет минимальную норму решения, ошибку для всех наблюдений и среднеквадратичную ошибку. Исходное выражение матрицы имеет вид «A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0)». Один из коэффициентов первой строки изменяется на δ относительно базового состояния. В результате можно сравнить текущий ответ с решением исходной системы без возмущения.

Вычисляется не только решение, но и его изменение относительно невозмущённой системы. Евклидово приближение минимизирует сумму квадратов ошибок по всем наблюдениям. Если несколько наборов неизвестных дают одинаково малую ошибку, псевдообратная матрица выбирает среди них вектор наименьшей длины. Для этой модели применяются разложения действительных коэффициентов и разбор частных числовых случаев.

Постановка матричной задачи

Евклидово приближение минимизирует сумму квадратов ошибок по всем наблюдениям. Если несколько наборов неизвестных дают одинаково малую ошибку, псевдообратная матрица выбирает среди них вектор наименьшей длины. В конкретном случае «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» исходная матрица записывается следующим образом: A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: постановка матричной задачи, пункт 1.

Один из коэффициентов первой строки изменяется на δ относительно базового состояния. В результате можно сравнить текущий ответ с решением исходной системы без возмущения. Поэтому параметры здесь задают настоящие элементы строк или правых частей; каждое поле имеет прямое отношение к исследуемой системе. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: постановка матричной задачи, пункт 2.

Входные параметры и условия

Первые значения задают Исходный элемент A₁₁, Элемент A₁₂, Элемент A₂₁. Остальная часть формы содержит Элемент A₂₂, Элемент A₃₂, Первое наблюдение, Второе наблюдение, Третье наблюдение, Возмущение элемента A₁₁, Относительный порог ранга. Эти данные нужны для построения A, наблюдений y и численного контроля результата. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: входные параметры и условия, пункт 1.

Используйте заполненный пример: Исходный элемент A₁₁ = 2; Элемент A₁₂ = 0.6; Элемент A₂₁ = -0.3; Элемент A₂₂ = 1.8; Элемент A₃₂ = 0.9; Первое наблюдение = 1.3; Второе наблюдение = 2.1; Третье наблюдение = 0.8; Возмущение элемента A₁₁ = 0.05; Относительный порог ранга = 1e-07. Для диагностики важно сопоставлять ранг и величину остатка, поскольку даже небольшая ошибка в одном ограничении меняет статус точного решения. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: входные параметры и условия, пункт 2.

Порядок численного вычисления

Помимо общей невязки полезно видеть прогноз по каждой строке, отдельные ошибки, среднюю абсолютную ошибку и среднеквадратичное отклонение. Так можно обнаружить отдельное уравнение, нарушающее общую согласованность. Для модели A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0) сначала определяются сингулярные числа, а затем вычисляются необходимые матричные произведения или коэффициенты разложения. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: порядок численного вычисления, пункт 1.

Небольшая поправка к коэффициенту не гарантирует столь же небольшого изменения решения, особенно при большом числе обусловленности. Поэтому вычисляются абсолютная и относительная чувствительности. В вычислителе применяется заданный порог отсечения слабых сингулярных направлений; его можно учитывать при интерпретации ранга и коэффициентов. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: порядок численного вычисления, пункт 2.

Чтение результатов вычисления

Для контрольного набора получаются следующие первые показатели: Ранг матрицы A = 2, Размерность ядра = 0, Порог определения ранга = 2.55e-07, Наибольшее сингулярное число = 2.5497728. Полный ответ включает дополнительные величины, которые позволяют оценить согласованность и качество решения. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: чтение результатов вычисления, пункт 1.

Решает задачу наименьших квадратов, вычисляет минимальную норму решения, ошибку для всех наблюдений и среднеквадратичную ошибку. Помимо общей невязки полезно видеть прогноз по каждой строке, отдельные ошибки, среднюю абсолютную ошибку и среднеквадратичное отклонение. Так можно обнаружить отдельное уравнение, нарушающее общую согласованность. Невязка и показатели проверки помогают отделить математически корректный результат от случайного численного совпадения. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: чтение результатов вычисления, пункт 2.

Ограничения применимости

Вычисляется не только решение, но и его изменение относительно невозмущённой системы. Небольшая поправка к коэффициенту не гарантирует столь же небольшого изменения решения, особенно при большом числе обусловленности. Поэтому вычисляются абсолютная и относительная чувствительности. Это предупреждение важно именно для матрицы, определённой в форме «A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0)», и не обязательно применимо к произвольной другой системе. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: ограничения применимости, пункт 1.

Евклидово приближение минимизирует сумму квадратов ошибок по всем наблюдениям. Если несколько наборов неизвестных дают одинаково малую ошибку, псевдообратная матрица выбирает среди них вектор наименьшей длины. При численной близости к вырождению измените исходные коэффициенты и проверьте чувствительность результата; высокую точность нельзя гарантировать одной лишь настройкой округления. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: ограничения применимости, пункт 2.

Практическая интерпретация

Этот инструмент полезен, если требуется наилучшее приближение в евклидовой норме в ситуации «Один из коэффициентов первой строки изменяется на δ относительно базового состояния. В результате можно сравнить текущий ответ с решением исходной системы без возмущения.». Решает задачу наименьших квадратов, вычисляет минимальную норму решения, ошибку для всех наблюдений и среднеквадратичную ошибку. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: практическая интерпретация, пункт 1.

При сравнении двух входных наборов отслеживайте, какие наблюдения дают наибольшие отклонения. Небольшая поправка к коэффициенту не гарантирует столь же небольшого изменения решения, особенно при большом числе обусловленности. Поэтому вычисляются абсолютная и относительная чувствительности. Модель ограничена действительными матрицами с двумя неизвестными. Для расчёта «Наилучшее решение в евклидовой норме — анализ чувствительности» это относится к матрице A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0). Соответствующий аспект: практическая интерпретация, пункт 2.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0)

Проверенные примеры

Расчёт на заполненных входных данных

Исходный элемент A₁₁ = 2; Элемент A₁₂ = 0.6; Элемент A₂₁ = -0.3; Элемент A₂₂ = 1.8; Элемент A₃₂ = 0.9; Первое наблюдение = 1.3; Второе наблюдение = 2.1; Третье наблюдение = 0.8; Возмущение элемента A₁₁ = 0.05; Относительный порог ранга = 1e-07

Основные показатели: Ранг матрицы A = 2, Размерность ядра = 0, Порог определения ранга = 2.55e-07, Наибольшее сингулярное число = 2.5497728. Изменение отдельного коэффициента позволяет проверить чувствительность полученного результата.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Заполните поля коэффициентов и правых частей. Порядок элементов указан в формуле A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0).
  2. Проверьте ранг, число обусловленности и невязку. Они помогают распознать вырожденность и несогласованность измерений.
  3. Сопоставьте матричные результаты и контрольные ошибки с условиями задачи.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Что именно будет рассчитано?

Решает задачу наименьших квадратов, вычисляет минимальную норму решения, ошибку для всех наблюдений и среднеквадратичную ошибку. Вычисляется не только решение, но и его изменение относительно невозмущённой системы.

Почему используются только две неизвестные?

В этой модели исследуется оператор размерности 3×2. Это позволяет одновременно показывать матричный результат, число независимых направлений и остаток по каждому наблюдению.

Что означает нулевая или малая сингулярная величина?

Численный ранг зависит от отношения сингулярного числа к максимально допустимому порогу; близкие к нулю значения требуют проверки устойчивости исходной постановки.

Похожие калькуляторы

▦ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА

QR-разложение прямоугольной матрицы — анализ чувствительности

Находит экономное QR-разложение прямоугольной матрицы, проверяет ортогональность Q и ошибку восстановления A=QR. Вычисляется не только решение, но и его изменение относительно невозмущённой системы. Модель A(δ)=[a+δ b; c d; 1 t], Δx=x(δ)−x(0).

▦ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА

QR-разложение прямоугольной матрицы — зависимость от параметра t

Находит экономное QR-разложение прямоугольной матрицы, проверяет ортогональность Q и ошибку восстановления A=QR. Параметр меняет два коэффициента матрицы с противоположными знаками; в особой точке возможен переход ранга. Модель A(t)=[a+t b; c d−t; e 1].

▦ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА

QR-разложение прямоугольной матрицы — матрица неполного ранга

Находит экономное QR-разложение прямоугольной матрицы, проверяет ортогональность Q и ошибку восстановления A=QR. Строки пропорциональны: псевдообращение даёт решение минимальной нормы, обычного обратного оператора нет. Модель A=[a b; ka kb; ca cb], rank(A)≤1.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_930624/

Предварительный просмотр