误差分析 本身即是问题的近似
作者:admin 发布时间:2023-11-14 17:39:34 分类:生活 浏览:51
误差分析的书写:
一、误差的来源:
1)模型误差(Modeling Error):数学模型是对具体问题忽略次要因素进行抽象而获得的,由此产生的误差为模型误差;
2)观测误差(Observation Error):数学模型中包含(依赖)的参数如温度、密度、长度、时间、电压等由人的观测或工具测量获得,与实际数据存在误差,称为观测误差;
3)方法误差(Method Error)(截断误差 Truncation Error))算法中包含的计算公式如泰勒公式等本身是一种求解的近似(连续的离散化处理,无穷的有限话处理),由此产生的误差称为方法误差或截断误差;
4)舍入误差(Roundoff Error):计算机中的数(机器数)是具有有限精度的实数的有限子集,称为浮点数(floating number),由于计算时的四舍五入,或者因计算机的字长有限而使原始数据只能用有限位数表示,由此产生的误差为舍入误差;
二、误差限:
对于某个算法或者说数学模型,我们会对他得出的答案给一个误差限
误差限一般用于表示一个模型的好坏
对于一般情况 abs(x* - x) < E x*为模型输出 x为真实值 E为误差限 (有量刚) 量刚 = 单位
对于有些情况设误差限被表示为 E / x 但是我们不知道x 所以也常被表示为 E / x* 这种误差限被叫做相对误差限(无量纲)
三、误差估计:
设E(x*)表示预测值x*的误差限
E(x1* + x2*) <= E(x1*) + E(x2*)
E(x1* × x2*) <= abs(x1*)×E(x2*) + abs(x2)×E(x1*)
E(x1* / x2*) <= [abs(x1*)E(x2*) + abs(x2*)E(x1*) ] / abs(x2*)2
这个可以用x1 = x1 * + E(x1*)代入简单证明
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