Fallstudie: linjära ekvationssystem

Slides:



Advertisements
Liknande presentationer
DERIVATAN – ETT EXEMPEL
Advertisements

Linjära funktioner & ekvationssystem – Ma B
Inferens om en population Sid
Linjär Algebra Tillämpningen Av ……
MaB: Ekvationssystem Allmänt
FL4 732G70 Statistik A Detta är en generell mall för att göra PowerPoint presentationer enligt LiUs grafiska profil. Du skriver in din rubrik,
Numeriska beräkningar i Naturvetenskap och Teknik
Numeriska beräkningar i Naturvetenskap och Teknik
Numeriska beräkningar i Naturvetenskap och Teknik
1 Logikprogrammering ons 11/9 David Hjelm. 2 Repetition Listor är sammansatta termer. De består av en ordnad mängd element. Elementen i en lista kan vara.
Föreläsning 2 21 jan 2008.
Föreläsning 7 Analys av algoritmer T(n) och ordo
Föreläsning 12 Matlab J-uppgiften.
Beräkningsvetenskap II/NV2 Lina von Sydow. Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | Beräkningsvetenskap – vad är det?
Fallstudie: ODE-baserad simulering Inspirerad av läroboken, Case Study 20.6.
Ämnen Följer kapitlen i boken
Kontinuerliga system: Differentialekvationer
Programmering B PHP Lektion 2
Kan man förbättra omhändertagandet på akuten?
Sekant, tangent, ändringskvot och derivata för en funktion
Vad är en ekvation?.
Byggnadsmekanik gk 2.1 SNITTKRAFTER
Beräkna en ekvation (metod 1)
Algebra och ekvationer
Beräkna en ekvation (metod 1)
Ansvalningsprocess Newtons avsvalningslag T’(t)=-k(T-Tr) T’(t) beskriver föremålets temperatur som funktion av tiden. k är avsvalningshastigheten i varje.
Dagens ämnen Vektorrum Underrum Linjärt hölje
1 Ingenjörsmetodik IT & ME 2010 Föreläsare Dr. Gunnar Malm.
2 Ändringskvot och derivata
MATLAB. Innehåll MATLAB Vektorer och matriser Elementoperationer Problem 1 Metoder Problem 2 Dataanalys Problem 3.
Diskreta, deterministiska system Projekt 1.2; Vildkatt
Ekvationssystem - Exempel
Det finns i V en operation kallad addition, betecknad + sådan att
Beräkningsvetenskap Michael Thuné.
KVALITATIV ANALYS - FACKVERK
KRAFTMETOD FÖR BALKAR Exempel 1 Jämviktsekvationer :
NTC Termistor Resistorer av metalloxid-er är mycket temperatur-känsliga. Resistansen minskar med ökande temperatur så temperaturkoefficienten är negativ.
Centrala Gränsvärdessatsen:
Rymdväder och prognoser Rymdens fysik Peter Wintoft.
En mycket vanlig frågeställning gäller om två storheter har ett samband eller inte, många gånger är det helt klart: y x För en mätserie som denna är det.
Grunderna i MATLAB 1 Vad är MATLAB? Användningsområden MATLAB-miljön
Linjära funktioner & Ekvationssystem
KOMPLETTERING AV MA1202 MATMAT02bb OK8028 Versionsdatum:
Beräkningsvetenskap I
Simulering Introduktion Exempel: Antag att någon kastar tärning
KNÄCKNING STELA BALKAR INSTABILITETSFENOMENET
Beräkningsvetenskap II/NV2
Diskret stokasticitet Projekt 2.3, Talltita
Föreläsning 2 programmeringsteknik och Matlab 2D1312/ 2D1305
TATA31 Linjär algebra Examinator, föreläsare: Ulf Janfalk
1 Ingenjörsmetodik IT & ME 2007 Föreläsare Dr. Gunnar Malm.
Institutionen för matematik, KTH Mats Boij 5B1200 Differentialekvationer och transformer 13 maj B1200 Differentialekvationer och transformer I, 4.
1 Föreläsning 13 programmeringsteknik och Matlab Funktioner, styrstrukturer, mer om matriser.
MATMAT02b – UPPGIFT 10 Pass VCP Certification
Beräkningsvetenskap II/MN2 Lina von Sydow. Informationsteknologi Institutionen för informationsteknologi | Beräkningsvetenskap – vad är det?
 Viktig förberedelse för mer avancerad problemlösning  Verktyg för att underlätta beräkningar  Och jo, man har nytta av algebra, men ofta arbetar vi.
Manada.se Algebra och funktioner. 1.1 Algebra och polynom Förkunskaper: Grundläggande algebra Konjugatregeln och kvadreringsreglerna Andragradsekvationer.
Manada.se Kapitel 6 Linjära och exponentiella modeller.
Manada.se Kapitel 4 Ekvationer och formler. 4.1 Ekvationer och uttryck.
Manada.se Geometrisk summa och linjär optimering.
Mata in funktion Bestämma funktionsvärde vid givet x-värde.
Lite matterepetition Räknesätten, bråk, förkorta, parenteser
Kap 1 - Algebra och linjära modeller
Det finns i V en operation kallad addition, betecknad + sådan att
Beräkningsvetenskap I
X 2.4 Ekvationer (V.L.) = (H.L.)
Dagens ämnen Vektorrum Definitionen Underrum Linjärt hölje
Simulering av preparativ kromatografi
Algoritm för insättning av ett tåg i en befintlig tidtabell
Y Ekvationer En ekvation är en likhet som innehåller minst ett obekant tal. Värdet av det som står till vänster om likhetstecknet.
Presentationens avskrift:

Fallstudie: linjära ekvationssystem Baserad på läroboken, Case Study 9.5

Värmeledning i oisolerad stav Problem: Beräkna temperaturen T(x) då lufttemperaturen är 20 °C, vänstra väggens temperatur är 40 °C och högra väggens temperatur är 200 °C.

Matematisk modell Temperatur i staven: T(x) (°C) Avstånd längs staven: x (m) Värmeledningskoefficient: h’ (m-2) Lufttemperatur: Ta (°C)

Angreppssätt Differentialekvationen kan i detta fall lösas analytiskt (läroboken sid 230). Men många differentialekvationer kan inte lösas exakt. Man kan ändå få fram en användbar approximativ lösning genom att använda beräkningsvetenskapliga metoder.

Angreppssätt Steg i numerisk lösning av vårt problem: Diskretisering: a. Diskreta punkter längs staven b. Approximation av derivatan Lösning av det lineära ekvationssystem som blir resultatet av diskretiseringen

1. Diskretisering Diskreta punkter: x0, x1, x2, x3, x4, x5 [generellt: x0, x1,...,xn; n+1 stycken punkter n stycken intervall, ∆x=10/n] Approximativt temperaturvärde i xi: Ti

Diskretisering (forts.) För i = 1, 2, 3, 4 [generellt: i = 1, 2,...,n-1]:

Diskretisering (forts.) Insättning i differentialekvationen ger approximativ modell: För i = 1, 2, 3, 4 [generellt: i = 1, 2,...,n-1]: 4 ekvationer, 4 obekanta [generellt: n-1 ekvationer, n-1 obekanta]

2. Lösning av linjärt ekvationssystem Med parametervärden: n = 5 h’=0.01 ∆x=2 Ta = 20 T0 = 40 T5 = 200

Lösning av linjärt ekvationssystem Ett Matlabprogram för vårt speciella fall: A = [2.04 -1 0 0 -1 2.04 -1 0 0 -1 2.04 -1 0 0 -1 2.04]; b = [40.8 0.8 0.8 200.8]'; T = A\b; x = linspace(0,10,6); plot(x,T,'*')

Lösning av linjärt ekvationssystem Resultat när programmet körs:

Att fundera på Hur skulle ett program kunna se ut där användaren får ge värden på n, h’, Ta, T0, Tn? Kan man i detta fall utnyttja matrisens speciella struktur för att lösa systemet effektivare? Vilka felkällor finns det i vårt sätt att bestämma temperaturen i staven?