(精选)《计算方法》实验报告

(精选)《计算方法》实验报告
(精选)《计算方法》实验报告

《计算方法》实验报告 学号

姓名 班级

实验项目名称

计算方法实验 一、实验名称 实验一 插值与拟合

二、实验目的:

(1)明确插值多项式和分段插值多项式各自的优缺点;

(2)编程实现拉格朗日插值算法,分析实验结果体会高次插值产生的龙格现象;

(3)运用牛顿插值方法解决数学问题。

三、实验内容及要求

(1) 对于55,11)(2≤≤-+=x x

x f 要求选取11个等距插值节点,分别采用拉格朗日插值和分段线性插值,计算x 为0.5, 4.5处的函数值并将结果与精确值进行比较。

输入:区间长度,n(即n+1个节点),预测点

输出:预测点的近似函数值,精确值,及误差

(2)已知,,,392411===用牛顿插值公式求5的近似值。

输入:数据点集,预测点。

输出:预测点的近似函数值

四、实验原理及算法描述

算法基本原理:

(1)拉格朗日插值法

(2)牛顿插值法

算法流程

五、程序代码及实验结果

(1)输出:

A.拉格朗日插值法

B.分段线性插值

X y(精确) y(拉格朗日) y(分段线性) 误差(拉) 误差(分)

0.500000 0.800000 0.843407 0.750000 -0.054259

0.050000

4.500000 0.047059 1.578720 0.0486425 -32.547674 -0.033649

(2)输出:

X y(精确) y(牛顿插值) 误差(牛顿插值)

5.00000 2.236068 2.266670 -0.013686

源码:

(1)A.拉格朗日插值法

#include

#include

#include

using namespace std;

double Lagrange(int N,vector&X,vector&Y,double x); int main(){

double p,b,c;

char a='n';

do{

cout<<"请输入差值次数n的值:"<

int N;

cin>>N;

vectorX(N,0);

vectorY(N,0);

cout<<"请输入区间长度(a,b):"<

cin>>p;

cin>>b;

c=b-p;

c=c/(N-1);

for(int i=0;i

X[i]=p;

Y[i]=1/(1+p*p);

p=p+c;

}

cout<<"请输入要求值x的值:"<

double x;

cin>>x;

(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)

《计算方法》课内实验报告

《计算方法》实验报告 姓名: 班级: 学号: 实验日期: 2011年10月26日

一、实验题目: 数值积分 二、实验目的: 1.熟悉matlab 编写及运行数值计算程序的方法。 2.进一步理解数值积分的基础理论。 3.进一步掌握应用不同的数值积分方法求解给定的积分并给出数据结果及误差分析。 三、实验内容: 1.分别用复合梯形求积公式及复合辛普森求积公式计算积分xdx x ln 10 ? , 要求计算精度达到410-,给出计算结果并比较两种方法的计算节点数. 2.用龙贝格求积方法计算积分dx x x ?+3 021,使误差不超过510-. 3.用3=n 的高斯-勒让德公式计算积分?3 1 sin x e x ,给出计算结果. 4.用辛普森公式(取2==M N ) 计算二重积分.5 .00 5 .00 dydx e x y ? ? - 四、实验结果: 1.(1)复合梯形法: 将区间[a,b]划分为n 等份,分点n k n a b h kh a x k ,2,1,0,,=-=+=在每个区间[1,+k k x x ](k=0,1,2,···n-1)上采用梯形公式,则得 )()]()([2)()(1 11 1 f R x f x f h dx x f dx x f I n n k k k b a n k x x k k ++===∑?∑? -=+-=+ 故)]()(2)([21 1 b f x f a f h T n k k n ++=∑-=称为复合梯形公式 计算步长和划分的区间 Eps=1E-4 h1=sqrt(Eps/abs(-(1-0)/12*1/(2+1))) h1 =0.0600 N1=ceil(1/h1) N1 =17 用复合梯形需要计算17个结点。 复合梯形: function T=trap(f,a,b,n) h=(b-a)/n;

实验优化设计考试答案

第一题 考察温度对烧碱产品得率的影响,选了四种不同温度进行试验,在同一温度下进行了5次试验(三数据见下表)。希望在显着性水平为。 1.SSE的公式 2.SSA的公式 3.将表格粘贴进Excel,然后进行数据分析,勾选标于第一行,显示在下面 P=,远小于,所以是显着的 “方差分析” “响应C1C2C3C4” “选单因素未重叠” 4.打开Minitab,复制表格, “统计” 点击“比较”勾选第一个,确定 结果:工作表3 单因子方差分析:60度,65度,70度,75度 来源自由度SSMSFP 因子误差合计 S==%R-Sq(调整)=% 平均值(基于合并标准差)的单组95%置信区间 水平N平均值标准差------+---------+---------+---------+--- 60度度度度合并标准差= Tukey95%同时置信区间 所有配对比较 单组置信水平=% 60度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 65度度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 70度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 75度获得结果,区间相交包含的不明显,反之明显 第二题 为研究线路板焊点拉拔力与烘烤温度、烘烤时间和焊剂量之间关系。从生产过程中收集20批数据,见下表: 1.将表格粘贴进Minitab,然后“统计”“回归”“回归”“响应,变量”“图形,四 合一” 2.P小于,显着 4.残差分析 第三题 钢片在镀锌前需要用酸洗方法除锈, 为提高除锈效率,缩短酸洗时间,需 要寻找好的工艺参数。现在试验中考 察如下因子与水平:

数据的基本统计与非参数检验

北京建筑大学 理学院信息与计算科学专业实验报告 课程名称《数据分析》实验名称数据的基本统计与非参数检验实验地点基C-423 日期2016 . 3 .17 姓名班级学号指导教师成绩 【实验目的】 (1)熟悉数据的基本统计与非参数检验分析方法; (2)熟悉撰写数据分析报告的方法; (3)熟悉常用的数据分析软件SPSS。 【实验要求】 根据各个题目的具体要求,完成实验报告 【实验内容】 根据附件“住房状况调查”给出的相关数据,请选用恰当的分析方法,分别对数据的“家庭收入”、“现住面积”,进行数据的基本统计量分析,撰写相应的分析报告; 根据附件“住房状况调查”给出的相关数据,请选用恰当的分析方法,分别分析不同学历对家庭收入、现住面积是否有显著影响,撰写相应的分析报告。 根据附件“住房状况调查”给出的相关数据,请选用恰当的分析方法,分析家庭收入与10000元是否有显著差异,撰写相应的分析报告。 根据附件“住房状况调查”给出的相关数据,请选用恰当的分析方法,分析婚姻状况对家现住面积是否有显著影响,撰写相应的分析报告。 根据附件“减肥茶数据”给出的相关数据,请选用恰当的分析方法,分析该减肥茶对减肥是否有显著影响,撰写相应的分析报告。 【分析报告】 1. 表一家庭收入和现住面积的基本描述统计量 家庭收入现住面积 N 有效2993 2993 缺失0 0 均值17696.1567 62.7241

均值的标准误279.64310 .47349 中值15000.0000 60.0000 众数10000.00 60.00 标准差15298.80341 25.90383 方差 2.341E8 671.008 偏度 5.546 .910 偏度的标准误.045 .045 峰度55.425 3.078 峰度的标准误.089 .089 百分位数25 10000.0000 45.0000 50 15000.0000 60.0000 75 20000.0000 80.0000 表一说明, 家庭收入方面: 被调查者中家庭收入的均值为17696.16元,中值为15000元,普遍收入为10000元; 家庭收入的标准差和方差都相对较大,所以,各家庭收入之间有明显的差异; 偏度大于零,说明右偏;峰度大于零,说明数据呈尖峰分布; 由家庭收入的四分位数可知,25%的家庭,收入在10000以下,有50%的家庭,收入在15000以下,有75%的家庭,收入在20000以下; 现住面积方面: 被调查者中现住面积的均值为62.724平方米,中值为60平方米,普遍面积为60平方米; 现住面积的标准差和方差都相对较大,所以,各家庭现住面积之间有明显的差异; 偏度近似等于零,说明现住面积数据对称分布;峰度大于零,说明现住面积数据为尖峰分布; 由现住面积的四分位数可知,25%的家庭,现住面积为45平方米以下,有50%的家庭,现住面积在60平方米以下,有75%的家庭,现住面积在80平方米以下。 图一:家庭收入直方图 该图表明,家庭收入分布存在一定的右偏。 图二:现住面积直方图

西安交大结构优化设计实验报告

结构优化设计实验报告 1.实验背景 结构优化能在保证安全使用的前提下保证工程结构减重,提高工程的经济效益,这也是课程练习的有效补充。 2.实验课题 问题1:考察最速下降法、拟牛顿法(DFP,BFGS)、单纯形法的性能,使用matlab中的fminunc 和fminsearch 函数。 ●目标函数1: 目标函数,多元二次函数 其中,,,, 初值 ●目标函数2 1.3 结果分析:从上述结果可以看出牛顿法具有较好的稳定性,最速下降法和单纯形法在求解超越函数时稳定性不佳,最速下降法迭代次数最少,单纯形法

迭代次数最多。 问题2:使用matlab中的linprog和quadprog函数验证作业的正确性。 用单纯形法求解线性规划问题的最优解 ●目标函数1 6 , 运行结果: 单纯形法的解析解 用两相法求解线性规划问题的最优解 ●目标函数2 , 运行结果: 单纯形法的解析解 求解二次规划问题的最优解 ●目标函数2 , , 运行结果:

问题3:用Matlab命令函数fmincon求解非线性约束规划问题 ●目标函数1 运行结果: 迭代次数:8 ●目标函数2 运行结果: 迭代次数:16 问题4:用Matlab命令函数fmincon求解人字形钢管架优化问题。已知:2F = 600kN,2B = 6 m,T=5 mm,钢管材料E = 210 GPa,密度=, 许用应力[ ]=160MPa,根据工艺要求2m ≤ h≤6m ,20mm ≤ D≤300mm 。求h , D 使总重量W为最小。

求 目标函数1 运行结果:

迭代次数:8 问题5:修改满应力程序opt4_1.m 和齿形法程序opt4_2.m ,自行设计一个超静定桁架结构,并对其进行优化。要求: (1)设计变量数目不小于2; (2)给出应力的解析表达式; (3)建立以重量最小为目标函数、应力为约束的优化模型。 分别用满应立法和齿轮法求解图2超静定结构,已知材料完全相同, , , 2000,1500==σσ , 满应力法和齿轮法运行结果:

太原理工大学数值计算方法实验报告

本科实验报告 课程名称:计算机数值方法 实验项目:方程求根、线性方程组的直接解 法、线性方程组的迭代解法、代数插值和最 小二乘拟合多项式 实验地点:行勉楼 专业班级: ******** 学号: ********* 学生姓名: ******** 指导教师:李誌,崔冬华 2016年 4 月 8 日

y = x*x*x + 4 * x*x - 10; return y; } float Calculate(float a,float b) { c = (a + b) / 2; n++; if (GetY(c) == 0 || ((b - a) / 2) < 0.000005) { cout << c <<"为方程的解"<< endl; return 0; } if (GetY(a)*GetY(c) < 0) { return Calculate(a,c); } if (GetY(c)*GetY(b)< 0) { return Calculate(c,b); } } }; int main() { cout << "方程组为:f(x)=x^3+4x^2-10=0" << endl; float a, b; Text text; text.Getab(); a = text.a; b = text.b; text.Calculate(a, b); return 0; } 2.割线法: // 方程求根(割线法).cpp : 定义控制台应用程序的入口点。// #include "stdafx.h" #include"iostream"

心得体会 使用不同的方法,可以不同程度的求得方程的解,通过二分法计算的程序实现更加了解二分法的特点,二分法过程简单,程序容易实现,但该方法收敛比较慢一般用于求根的初始近似值,不同的方法速度不同。面对一个复杂的问题,要学会简化处理步骤,分步骤一点一点的循序处理,只有这样,才能高效的解决一个复杂问题。

试验优化设计与分析(教材)

试验优化设计与分析(教材) 成果总结 成果完成人:任露泉,丛茜,杨印生,李建桥,佟金成果完成单位:吉林大学 推荐等级建议:二等奖

1.立项背景 在现代社会实现过程和目标的最优化,已成为解决科学研究、工程设计、生产管理以及其他方面实际问题的一项重要原则。试验优化技术因其具有设计灵活、计算简便、试验次数少、优化成果多、可靠性高、适用面广等特点,已成为现代设计方法中一个先进的设计方法,成为发达国家企业界人士、工程技术人员、研究人员和管理人员的必备技术,它对于创造利润和提高生产率起着巨大的作用。因此在我国为了赶超世界先进水平,促进科研、生产和管理事业的发展,编著相关教材,大力推广与应用试验优化技术,不仅具有普遍的实际意义,也具有一定的迫切性。 20世纪80年代初,鉴于国民经济建设实践和科学技术研究中对试验优化技术的广泛需求,为推动教学改革、提高教学质量,任露泉教授对试验优化理论与技术进行了深入系统研究,为本科生开设了“试验设计”课程,为研究生开设了“试验优化技术”课程,并于1987年由机械工业出版社出版了教材《试验优化技术》,产生了很高的学术与技术影响。 2001年任露泉教授在《试验优化技术》一书的基础上编著了《试验优化设计与分析》教材,由吉林科技出版社出版发行。该教材是对1987年出版的《试验优化技术》的修改、补充和发展。作者根据对试验优化的教学和科研应用的多年实践与体会,为适应读者学习与使用的实际需要,调整修改了原书中的部分内容和一些方法的设计程式;补充了一些试验优化设计的新方法、新技术;增添了试验优化的一些最新应用实例;并增加了试验优化分析一篇。 本教材2001年获吉林省长白山优秀图书一等奖,2002年被遴选为教育部全国研究生教学用书,再次出版发行,2004年获吉林省教学成果一等奖。 2.教材内容 本教材万字,共分三篇二十一章。第一篇试验设计,除正交设计、干扰控制设计与数据处理等常用技术外,还介绍SN比设计、均匀设计、广义设计、调优运算及稳健设计等正交试验设计技术的拓广应用和现代发展的最新方法;第二篇回归设计,除各种回归的正交设计、旋转设计、饱和设计、多项式设计、还介绍多次变换设计、交互作用搜索设计、混料设计以及D-最优设计等回归设计技术的进一步完善与最新应用技术;在第三篇试验优化技术分析中,介绍了试验数据处理过程中经常遇到的难题及其解决办法,数据分析的最新研究成果及其应用实例。例如:有偏估计、PPR分析、探索性数据分析等;此外还介绍了试验优化的常用统计软件。 3.教材特点

优化设计报告

优化设计实验报告

无约束非线性规划问题 ) sin(1)(min 2 2 35x e x x x x f x -+-++= fun='(x^5+x^3+x^2-1)/(exp(x^2)+sin(-x))'; ezplot(fun,[-2,2]); [xopt,fopt,exitflag,output]=fminbnd(fun,-2,2) 输出: xopt = 0.2176 fopt = -1.1312 exitflag = 1 output = iterations: 12 funcCount: 13 algorithm: 'golden section search, parabolic interpolation' message: [1x112 char]

二维无约束非线性函数最优解 )12424()(min 2212 2211++++=x x x x x e X f x fun='exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1)'; x0=[0,0]; options=optimset('largescale','off','display','iter','tolx',1e-8,'tolfun',1e-8); [x,fval,exitflag,output,grad,hessian]=fminunc(fun,x0,options) f='exp(x)*(4*x^2+2*y^2+4*x*y+2*y+1)'; ezmesh(f); First-order Iteration Func-count f(x) Step-size optimality 0 3 1 2 1 9 0.717044 0.125092 1.05 2 15 0.073904 10 1.28 3 21 0.000428524 0.430857 0.0746 4 24 0.000144084 1 0.0435 5 27 1.95236e-008 1 0.000487 6 30 6.63092e-010 1 9.82e-005 7 33 1.46436e-015 1 4.91e-008 Local minimum possible. fminunc stopped because it cannot decrease the objective function along the current search direction. Computing finite-difference Hessian using user-supplied objective function. x = 0.5000 -1.0000 fval = 1.4644e-015 exitflag = 5 output =

c 计算器实验报告

简单计算器 姓名: 周吉祥 实验目的:模仿日常生活中所用的计算器,自行设计一个简单的计算器程序,实现简单的计算功能。 实验内容: (1)体系设计: 程序是一个简单的计算器,能正确输入数据,能实现加、减、乘、除等算术运算,运算结果能正确显示,可以清楚数据等。 (2)设计思路: 1)先在Visual C++ 6.0中建立一个MFC工程文件,名为 calculator. 2)在对话框中添加适当的编辑框、按钮、静态文件、复选框和单 选框 3)设计按钮,并修改其相应的ID与Caption. 4)选择和设置各控件的单击鼠标事件。 5)为编辑框添加double类型的关联变量m_edit1. 6)在calculatorDlg.h中添加math.h头文件,然后添加public成 员。 7)打开calculatorDlg.cpp文件,在构造函数中,进行成员初始 化和完善各控件的响应函数代码。 (3)程序清单:

●添加的public成员: double tempvalue; //存储中间变量 double result; //存储显示结果的值 int sort; //判断后面是何种运算:1.加法2.减法3. 乘法 4.除法 int append; //判断后面是否添加数字 ●成员初始化: CCalculatorDlg::CCalculatorDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CCalculatorDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CCalculatorDlg) m_edit1 = 0.0; //}}AFX_DATA_INIT // Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME); tempvalue=0; result=0; sort=0; append=0; }

实验报告-优化设计

福建农林大学金山学院实验报告 系(教研室):信息与机电工程系专业:机械设计制造及其自动化年级:2008 实验课程:优化设计姓名:学号:实验室号:_1# 607 计算机号:实验时间:指导教师签字:成绩: 一、实验目的 通过实验教学加深学生对优化设计方法的理解,培养学生程序调试和出错处理的能力,提高学生应用优化设计方法和程序设计的能力。 本实验课程的基本要求: 1)熟悉VB集成开发环境的使用,掌握设计程序和调试程序的基本方法。 2)掌握一些重要优化算法,并具有较强的编程能力和解决实际优化问题的能力。 3)具有设计简单综合应用型程序的能力。 二、实验内容及进度安排 1、进退法2学时 2、黄金分割法2学时 3、基于最优步长的坐标轮换法2学时 4、鲍威尔法4学时 三、实验设备 微型计算机100台以上,并已安装Visual Basic 6.0。 四、实验要求 1. 设计程序总体编程结构,根据程序N-S图,设计编写出程序; 2. 完成程序调试,并进行实验结果分析; 3. 完成实验报告。 五、实验注意事项 1. 树立严肃认真、一丝不苟的工作精神,养成实验时的正确方法和良好习惯,维护国 家财产不受损失; 2. 严格遵守实验室的规章制度,注意保持实验室内整洁; 3. 上机过程中注意保存程序,以免数据丢失,结束后应存储到个人移动设备并关闭计 算机; 4. 认真做好上机前的准备工作,实验后认真完成实验报告。 六、实验操作步骤及方法 (一).上机前的准备工作包括以下几个方面 1.复习和掌握与本次实验有关的教学内容。 2.根据实验的内容,对问题进行认真的分析,搞清楚要解决的问题是什么?给定的条件 是什么?要求的结果是什么?需要使用什么类型的数据(如整型、实型、双精度型、字符型等)?制定好程序总体编程结构。 3.根据程序N-S图,设计、编写出程序,在纸上编写好相关功能的事件代码。

计算方法实验报告格式

计算方法实验报告格式 小组名称: 组长姓名(班号): 小组成员姓名(班号): 按贡献排序情况: 指导教师评语: 小组所得分数: 一个完整的实验,应包括数据准备、理论基础、实验内容及方法,最终对实验结果进行分析,以达到对理论知识的感性认识,进一步加深对相关算法的理解,数值实验以实验报告形式完成,实验报告格式如下: 一、实验名称 实验者可根据报告形式需要适当写出. 二、实验目的及要求 首先要求做实验者明确,为什么要做某个实验,实验目的是什么,做完该实验应达到什么结果,在实验过程中的注意事项,实验方法对结果的影响也可以以实验目的的形式列出. 三、算法描述(实验原理与基础理论) 数值实验本身就是为了加深对基础理论及方法的理解而设置的,所以要求将实验涉及到的理论基础,算法原理详尽列出. 四、实验内容 实验内容主要包括实验的实施方案、步骤、实验数据准备、实验的算法以及可能用到的仪器设备. 五、程序流程图 画出程序实现过程的流程图,以便更好的对程序执行的过程有清楚的认识,在程序调试过程中更容易发现问题. 六、实验结果 实验结果应包括实验的原始数据、中间结果及实验的最终结果,复杂的结果可以用表格

形式列出,较为简单的结果可以与实验结果分析合并出现. 七、实验结果分析 实验结果分析包括对对算法的理解与分析、改进与建议. 数值实验报告范例 为了更好地做好数值实验并写出规范的数值实验报告,下面给出一简单范例供读者参考. 数值实验报告 小组名称: 小组成员(班号): 按贡献排序情况: 指导教师评语: 小组所得分数: 一、实验名称 误差传播与算法稳定性. 二、实验目的 1.理解数值计算稳定性的概念. 2.了解数值计算方法的必要性. 3.体会数值计算的收敛性与收敛速度. 三、实验内容 计算dx x x I n n ? += 1 10 ,1,2,,10n = . 四、算法描述 由 dx x x I n n ? += 1 10 ,知 dx x x I n n ?+=--101110,则

实验优化设计考试答案精选文档

实验优化设计考试答案 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

第一题 考察温度对烧碱产品得率的影响,选了四种不同温度进行试验,在同一温度下进行了5次试验(三数据见下表)。希望在显着性水平为。 1.SSE的公式 2.SSA的公式 3.将表格粘贴进Excel,然后进行数据分析,勾选标于第一行,显示在下面 P=,远小于,所以是显着 的 4.打开Minitab,复制表 格,“统计”“方差分 析”“选单因素未重 叠”“响应 C1C2C3C4” 点击“比较”勾选第一 个,确定 结果: 工作表 3 单因子方差分析: 60度, 65度, 70度, 75度 来源自由度 SS MS F P 因子 3

误差 16 合计 19 S = R-Sq = % R-Sq(调整) = % 平均值(基于合并标准差)的单组 95% 置信区间水平 N 平均值标准差 ------+---------+---------+---------+--- 60度 5 (------*------) 65度 5 (------*------) 70度 5 (------*------) 75度 5 (------*------) ------+---------+---------+---------+--- 合并标准差 = Tukey 95% 同时置信区间 所有配对比较 单组置信水平 = % 60度减自: 下限中心上限 ------+---------+---------+---------+--- 65度 (------*------) 70度 (------*-----) 75度 (------*------) ------+---------+---------+---------+--- 65度减自: 下限中心上限 ------+---------+---------+---------+--- 70度 (------*-----) 75度 (------*------) ------+---------+---------+---------+--- 70度减自:

优化设计实验指导书(完整版)

优化设计实验指导书 潍坊学院机电工程学院 2008年10月 目录

实验一黄金分割法 (2) 实验二二次插值法 (5) 实验三 Powell法 (8) 实验四复合形法 (12) 实验五惩罚函数法 (19)

实验一黄金分割法 一、实验目的 1、加深对黄金分割法的基本理论和算法框图及步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试黄金分割法C语言程序的能力。 3、掌握常用优化方法程序的使用方法。 4、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、实验内容 1、编制调试黄金分割法C语言程序。 2、利用调试好的C语言程序进行实例计算。 3、根据实验结果写实验报告 三、实验设备及工作原理 1、设备简介 装有Windows系统及C语言系统程序的微型计算机,每人一台。 2、黄金分割法(0.618法)原理 0.618法适用于区间上任何单峰函数求极小点的问题。对函数除“单峰”外不作 其它要求,甚至可以不连续。因此此法适用面相当广。 0.618法采用了区间消去法的基本原理,在搜索区间内适当插入两点和,它们把 分为三段,通过比较和点处的函数值,就可以消去最左段或最右段,即完成一次迭代。 然后再在保留下来的区间上作同样处理,反复迭代,可将极小点所在区间无限缩小。 现在的问题是:在每次迭代中如何设置插入点的位置,才能保证简捷而迅速地找到极小点。 在0.618法中,每次迭代后留下区间内包含一个插入点,该点函数值已计算过,因此以后的每次迭代只需插入一个新点,计算出新点的函数值就可以进行比较。 设初始区间[a,b]的长为L。为了迅速缩短区间,应考虑下述两个原则:(1)等比收缩原理——使区间每一项的缩小率不变,用表示(0<λ<1)。 (2)对称原理——使两插入点x1和x2,在[a,b]中位置对称,即消去任何一边区间[a,x1]或[x2,b],都剩下等长区间。 即有 ax1=x2b 如图4-7所示,这里用ax1表示区间的长,余类同。若第一次收缩,如消去[x2,b]区间,则有:λ=(ax2)/(ab)=λL/L 若第二次收缩,插入新点x3,如消去区间[x1,x2],则有λ=(ax1)/(ax2)=(1-λ)L/λL

优化设计实验报告(...)(1)

机械优化设计 实 验 报 告 姓名:欧阳龙 学号:2007500817 班级:07机设一班

一、黄金分割法 1、 数学模型 2()2f x x x =+,56x -≤≤ 2、 黄金分割法简介 黄金分割法适用于单谷函数求极小值问题,且函数可以不连续。黄金分割法是建立在区间消去法原理基础上的试探方法,即在搜索区间[],a b 内适当插入两点1α、2α,并计算其函数值。1α、2α将区间分成三段。应用函数的单谷性质,通过函数值大小的比较,删去其中一段,使搜索区间得以缩短。然后再在保留下来的区间上作同样的处置,如此迭代下去,使搜索区间无限缩小,从而得到极小点的数值近似解。黄金分割法能使相邻两次都具有相同的缩短率0.618,故黄金分割法又称作0.618法。 3、黄金分割法程序清单 #include #include /*目标函数*/ float ff(float x) { float y; y=x*x+2*x; return(y); } main() { float a,b,ab,Epsilon; float y1,y2,Alpha1,Alpha2; float Lambda=0.618; printf("please input the arear and Epsilon\n"); scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&Epsilon); Alpha1=b-Lambda*(b-a),Alpha2=a+Lambda*(b-a); printf("%f,%f\n",Alpha1,Alpha2); y1=ff(Alpha1);y2=ff(Alpha2); printf("y1=%f,y2=%f\n",y1,y2); do {if(y1>=y2) {a=Alpha1; Alpha1=Alpha2; y1=y2; Alpha2=a+Lambda*(b-a); y2=Alpha2*Alpha2+2*Alpha2; }

计算方法实验报告 拟合

南京信息工程大学实验(实习)报告 一、实验目的: 用最小二乘法将给定的十个点拟合成三次多项式。 二、实验步骤: 用matlab编制以函数为基的多项式最小二乘拟合程序,并用于对下列数据作三次多项式最小二乘拟合(取权函数wi=1) x -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 y -2.30 -1 -0.14 -0.25 0.61 1.03 1.75 2.75 4.42 6.94 给定直线方程为:y=1/4*x3+1/2*x2+x+1 三、实验结论: 最小二乘法:通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据,并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。最小二乘法还可用于曲线拟合。 一般地。当测量数据的散布图无明显的规律时,习惯上取n次代数多项式。 程序运行结果为: a = 0.9731 1.1023 0.4862 0.2238 即拟合的三次方程为:y=0.9731+1.1023x+0.4862*x2+0.2238*x3

-2.5 -2-1.5-1-0.5 00.51 1.52 2.5 -4-20246 81012 x 轴 y 轴 拟合图 离散点 y=a(1)+a(2)*x+a(3)*x.2+a(4)*x.3 结论: 一般情况下,拟合函数使得所有的残差为零是不可能的。由图形可以看出最小二乘解决了残差的正负相互抵消的问题,使得拟合函数更加密合实验数据。 优点:曲线拟合是使拟合函数和一系列的离散点与观测值的偏差平方和达到最小。 缺点:由于计算方法简单,若要保证数据的精确度,需要大量的数据代入计算。

spss实验报告——非参数检验

实验报告 ——(非参数检验) 实验目的: 1、学会使用SPSS软件进行非参数检验。 2、熟悉非参数检验的概念及适用范围,掌握常见的秩和检验计算方法。 实验内容: 1、某公司准备推出一个新产品,但产品名称还没有正式确定,决定进行抽样调 查,在受访200人中,52人喜欢A名称,61人喜欢B名称,87人喜欢C 名称,请问ABC三种名称受欢迎的程度有无差别?(数据表自建) SPSS计算结果如下: 此题为总体分布的卡方检验。 零假设:样本来自总体分布形态和期望分布没有显著差异。即ABC三种名称受欢迎的程度无差别,分布形态为1:1:1,呈均匀分布。 观察结果,上表为200个观察数据对A、B、C三个名称(分别对应1,2,3)的喜爱的期望频数以及实际观察频数和期望频数的差。从下表中可以看出相伴概

率值为0.007小于显著性水平0.05,因此拒绝零假设,认为样本来自的总体分布与制定的期望分布有显著差异,即A、B、C三种名称受欢迎的程度有差异。 2、某村庄发生了一起集体食物中毒事件,经过调查,发现当地居民是直接饮用 河水,研究者怀疑是河水污染所致,县按照可疑污染源的大致范围调查了沿河居民的中毒情况,河边33户有成员中毒(+)和均未中毒(-)的家庭分布如下:(案例数据run.sav) -+++*++++-+++-+++++----++----+---- 毒源 问:中毒与饮水是否有关? SPSS计算结果如下: 此题为单样本变量值随机检验 零假设:总体某变量的变量值是随机出现的。即中毒的家庭沿河分布的情况随机分布,与饮水无关。 相伴概率为0.036,小于显著性水平0.05,拒绝零假设,因此中毒与饮水有关。 3、某试验室用小白鼠观察某种抗癌新药的疗效,两组各10只小白鼠,以生存日数作为观察指标,试验结果如下,案例数据集为:npara1.sav,问两组小白鼠生存日数有无差别。 试验组:24 26 27 30 32 34 36 40 60 天以上 对照组:4 6 7 9 10 10 12 13 16 16 SPSS计算结果如下: 此题为两独立样本非参数检验。 (1)两独立样本Mann-Whitney U检验:

机械优化设计一维搜索实验报告

《机械优化设计》 实验报告 班级: 机械设计(2)班 姓名:邓传淮 学号:0901102008

1 实验名称:一维搜索黄金分割法求最佳步长 2 实验目的:通过上机编程,理解一维搜索黄金分割法的原理,了解计算机在优化设计中的应用。 3 黄金分割法的基本原理 黄金分割法是用于一元函数f(x)在给定初始区间[a,b]内搜索极小点α*的一种方法。它是优化计算中的经典算法,以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称,是许多优化算法的基础,但它只适用于一维区间上的凸函数[6],即只在单峰区间内才能进行一维寻优,其收敛效率较低。其基本原理是:依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是:在区间[a,b]内取点:a1 ,a2 把[a,b]分为三段。如果f(a1)>f(a2),令a=a1,a1=a2,a2=a+r*(b-a);如果f(a1)

4实验所编程序框图(1)进退发确定单峰区间的计算框图

(2)黄金分割法计算框图

5 程序源代码 (1)进退发确定单峰区间的程序源代码 #include #include #define f(x) pow(x,4)-3*pow(x,3)-5*pow(x,2)-14*x+46 main() { int k; double x,h,x1,x2,x3; double f1,f2,f3,f; double a,b; x1=0; h=1; x2=x1+h; f1=f(x1); f2=f(x2); if (f1>f2) { h=2*h; x3=x2+h; f3=f(x3);

简单反应时实验报告

标题:视觉简单反应时实验报告 作者:孙洁肖红艳普凤梅 班级:09应用心理学 学号:20091740107 20091740109 20091740126 日期:2011年6月24日

视觉简单反应时实验报告 孙洁(20091740107)肖红艳(20091740109)普凤梅(20091740126) (云南民族大学教育学院2009级应用心理学专业昆明 650031) 摘要:本实验采用闪电测反应速度测定装置测量了35名被试的视觉简单反应时,计算了其中3名被试的视觉简单反应时均值及标准差,进行了相应的比较;并对35名被试进行了视觉简单反应时的差异显著性检验,经过分析得到实验结果:(1)3名被试的视觉简单反应时存在很大的差异,特别是被试3的反应时与被试1、被试2的差异很明显;(2)全体被试的视觉简单反应时存在显著性差异,但在35名被试内进行的性别与组别的T检验都得出被试简单反应时不存在显著差别的结果,即本次实验没有存在练习效应。这与前人的实验研究结果相一致,也验证了实验假设的正确性。 关键词:简单反应时;视觉;差异 1.引言 1.1有关反应时的概念 反应时(简称RT)指刺激作用于有机体后到明显的反应开始时所需要的时间。刺激作用于感官引起感官的兴奋,兴奋传到大脑,并对其加工,再通过传出通路传到运动器官,运动反应器接受神经冲动,产生一定反应,这个过程可用时间作为标志来测量,这就是反应时。反应时最早由天文学家发现,后由生理学家和心理学家加以研究和发展。1873年,奥地利生物学家Exner首先提出“反应时间”这个概念。以后Wundt(冯特)把反应时间引用到他的心理实验室里,使得反应时间直接成为了心理学的研究课题。反应时是心理学研究中最重要的反应变量和指标之一,使用反应时作为指标的实验研究,曾对解决心理学理论问题和生活实际问题起到相当大的作用。 通常,反应时可分为简单反应时和选择反应时两类。简单反应时是指给被试呈现单一的刺激,只要求做单一的反应,并且两者是固定不变的,这时刺激与反应之间的时距就是简单反应时。简单反应时的实验已有一百多年的历史,最早始于天文学家对“人差方程”的研究,赫希(Hirsch, A.)在1861-1865 年间测量了视听与触觉的“生理时间”得到简单反应时的时值,光为180ms,声为140ms,触觉为140ms,这些数据到今天还算是相当标准的。 简单反应时比较短,并且具有通道差异性,因为感官换能的时间不同,研究表明训练有素的成人其视觉的简单反应时为150-230ms;此外反应时的个体差异也很大,所以我们提出假设:全体被试的视觉简单反应时存在显著性差异。 1.2实验目的 本实验涉及的是有关视觉简单反应时的研究。验的目的是:(1)学习视觉简单反应时的测定方法及其实验材料的整理与数据的处理;(2)学会比较视觉简单反应时的个体差异,分析全体被试视觉简单反应时是否存在显著性差异。1.3 实验指导语 这是一次视觉反应时间的测量实验,当你听到“预备”口令后,请你注意电脑屏幕的刺激呈现窗;当你看到闪电刺激后,就迅速按“OK”键(鼠标左键)上。不能提前按键或延迟较长时按键,否则测量无效,并重开一组。

中科大《优化设计》课程大作业之约束优化实验报告

约束优化设计实验报告 力学系型号:联想y470 CPU:i5-2450M 内存:2GB 系统:win7-64位 求解问题: 如上是以下三个约束方法共同需要求解的问题,预估结果:在(x1,x2,x3)≈(23,13,12)点附近存在极值。其中,每个方法对应的初始条件分别为: (1)随机试验法 设计变量范围: 随机试验点数:N=1000 精度:eps=0.001 (2)随机方向法

初始点:x0=(25,15,5) 初始步长:a0=0.5 精度:eps=0.001 (3)线性规划单纯形法 初始复合形:X=[20 23 25 30;10 13 15 20;10 9 5 0] 顶点个数:n=4 精度:eps=0.01 计算结果: 程序说明:主程序为main,运行main后按提示即可得到相应约束方法的求解结果。 程序如下: 1、主程序 clear; global kk; kk=0; disp('1.随机试验法'); disp('2.随机方向法'); disp('3.线性规划单纯形法');

while 1 n0=input('请输入上面所想选择约束优化方法的编号(1、2、3):'); if n0==1||n0==2||n0==3 break; end disp('此次输入无效.'); end disp(' '); disp('~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'); [xx,yy]=fmins(n0); fprintf('迭代次数为:%8.0f\n', kk); disp('所求极值点的坐标向量为:'); fprintf(' %16.5f\n', xx); fprintf('所求函数的极值为:%16.5f\n', yy); 2、调用函数 function [xx,yy]=fmins(n0) if n0==1 tic;[xx,yy]=suijishiyan();toc; elseif n0==2 tic;[xx,yy]=suijifangxiang();toc; elseif n0==3 tic;[xx,yy]=danchunxing();toc;

优化设计黄金分割法实验报告

机械优化设计黄金分割法实验报告 1、黄金分割法基本思路: 黄金分割法适用于[a,b]区间上的任何单股函数求极小值问题,对函数除要求“单谷”外不做其他要求,甚至可以不连续。因此,这种方法的适应面非常广。黄金分割法也是建立在区间消去法原理基础上的试探方法,即在搜索区间[a,b]内适当插入两点a1,a2,并计算其函数值。a1,a2将区间分成三段,应用函数的单谷性质,通过函数值大小的比较,删去其中一段,是搜索区间得以缩小。然后再在保留下来的区间上作同样的处理,如此迭代下去,是搜索区间无限缩小,从而得到极小点的数值近似解。 2 黄金分割法的基本原理 一维搜索是解函数极小值的方法之一,其解法思想为沿某一已知方向求目标函数的极小值点。一维搜索的解法很多,这里主要采用黄金分割法(0.618法)。该方法用不变的区间缩短率0.618代替斐波那契法每次不同的缩短率,从而可以看成是斐波那契法的近似,实现起来比较容易,也易于人们所接受。

黄金分割法是用于一元函数f(x)在给定初始区间[a,b]内搜索极小点α*的一种方法。它是优化计算中的经典算法,以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称,是许多优化算法的基础,但它只适用于一维区间上的凸函数[6],即只在单峰区间内才能进行一维寻优,其收敛效率较低。其基本原理是:依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是:在区间[a,b]内取点:a1 ,a2 把[a,b]分为三段。如果f(a1)>f(a2),令 a=a1,a1=a2,a2=a+r*(b-a);如果f(a1)

试验优化设计名词解释

1根据研究目的确定的研究对象的全体称为总体。 2 总体中的一个研究单位称为个体; 3含有有限个个体的总体称为有限总体;包含无限多个个体的总体叫无限总体; 4依据一定方法从总体中抽取的部分个体组成的集合称为总体的一个样本,通过样本来推断总体是统计分析的基本特点。 5通过样本来推断总体有很大的可靠性但有一定的错误率这是统计分析的又一特点。 由总体计算的特征数叫参数,常用希腊字母表示参数,例如用μ表示总体平均数,用σ表示总体标准差 6由样本计算的特征数叫统计量。常用拉丁字母表示统计量,例如用表示样本平均数,用s表示样本标准差。 7总体参数由相应的统计量来估计,例如用估计μ,用s估计σ等。 8系统误差影响试验的准确性。一般来说,只要试验工作做得精细,系统误差容易克服。9频率:在n次同一种试验中,事件A出现了f次,则比值f/n称为事件A在n次试验中出现的频率。概率:大量重复该试验,事件A出现的频率f/n逐渐稳定或接近于某一定值P,则称P为事件A出现的概率,记作P(A)=P。 10正确地进行试验数据资料的分类是统计资料整理的前提。在调查或试验中,由观察、测量所得的数据资料按其性质的不同,一般可以分为数量性状资料和质量性状资料 11数量性状(quantitative character)是指能够以测量、计量或计数的方式表示其特征的性状。观察测定数量性状而获得的数据就是数量性状资料 12 数量性状资料的获得有测量和计数两种方式,因而数量性状资料又分为计量资料和计数资料两种。计量资料也称为连续性变异资料。 13计数资料:指用计数方式获得的数量性状资料该类资料也称为不连续性变异资料或间断性变异资料。13质量性状(qualitative character)是指能观察到而不能直接测量的,只能用文字来描述其特征的性状,如食品颜色、风味等等。其方法有以下两种:统计次数法和评分法 14统计次数法:在一定的总体或样本中,根据某一质量性状的类别统计其次数,以次数作为质量性状的数据。例如,苹果中全红果个数与半红果个数。由质量性状数量化而得来的资料又叫次数资料。评分法:对某一质量性状,因其类别不同,分别给予评分。例如,分析面包的质量,可以按照国际面包评分细则进行打分,综合评价面包质量。新产品开发中的评价打分等等。 15数据资料的检查与核对:目的:在于确保原始资料的完整性和正确性。所谓完整性是指原始资料无遗缺或重复。所谓正确性是指原始资料的测量和记载无差错或未进行不合理的归并。连续性资料的整理,需要先确定全距、组数、组距、组中值及组限,然后将全部观测值计数归组。 16数据资料的特征数分平均数与变异数。 17反映资料集中性的量是平均数,平均数是统计学中最常用的统计量,用来表明资料中各观测值相对集中较多的中心位置。平均数主要包括有:算术平均数、中位数、众数、几何平均数、)调和平均数。 18随机变量X也可分为离散型随机变量(间断性随机变量)和连续性随机变量 统计量的概率分布称为抽样分布。 19统计假设检验的基本原理:首先假设该表面效应是由误差引起,在此假设下构造合适的统计量,并由该统计量的抽样分布来估计样本统计量的概率,根据概率值的大小做出接受或否定假设的推断。 20统计假设检验的步骤:1做出统计假设2构造合适的统计量3确定显著水平,查临界值

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