numerikus analízis
Kiejtés
- IPA: [ ˈnumɛrikuʃɒnɒliːziʃ]
Főnév
- (matematika, informatika) A numerikus analízis egy matematikai diszciplína, amely a számítási módszerek és algoritmusok fejlesztésével foglalkozik a matematikai problémák megoldására, különösen azokra, amelyek analitikus megoldása nehézkes vagy lehetetlen. Célja, hogy közelítő megoldásokat biztosítson valós számok és matematikai modellek segítségével, és hogy a lehető legnagyobb pontossággal végezze el a számításokat.
Főbb területek:
- Egyenletek megoldása:
- A numerikus analízis foglalkozik lineáris és nemlineáris egyenletek, egyenletrendszerek megoldásával. Használják a Newton-módszert, a bisection módszert, és más numerikus eljárásokat.
- Numerikus integrálás:
- A számított integrálok közelítése, különösen ha a zárt formájú megoldás nem áll rendelkezésre. Népszerű módszerek közé tartozik a Simpson-módszer és a trapezoid módszer.
- Differenciálegyenletek:
- A numerikus analízis segítségével megoldhatók a szokásos és parciális differenciálegyenletek, például az Euler-módszerrel, Runge-Kutta módszerekkel, vagy a finite difference (végső eltérés) módszerrel.
- Interpoláció és közelítés:
- Az interpoláció módszerei (mint például a Lagrange interpoláció) segítenek adatok közötti értékek becslésében. A közelítő módszerek, mint a legkisebb négyzetek, a függvények megfelelő közelítésére használhatók.
- Eigenvalue problémák:
- Az eigenvalue és eigenvector problémák numerikus megoldására is specializálódik, amely fontos a lineáris algebra területén, például a mátrixok spektrumának meghatározására.
Alkalmazási területek:
- Fizika:
- A numerikus analízis elengedhetetlen a fizikai modellek, például a mozgás, elektromágneses mezők és kvantummechanikai rendszerek szimulációjában.
- Mérnöki tudományok:
- Az építőipar, gépészet és egyéb mérnöki területek numerikus módszereket használnak a szerkezetek tervezésére és a rendszerek analízisére.
- Pénzügy:
- A pénzügyi modellek és kockázatelemzések esetében a numerikus analízis fontos szerepet játszik a tőkepiacok modellezésében és az opciós árképzésben.
- Környezetvédelem:
- A környezeti modellek, például a klímamodellek és vízminőségi vizsgálatok során is alkalmazzák a numerikus analízis módszereit.
Előnyök:
- Rugalmasság: A numerikus analízis képes kezelni a komplex és nemlineáris problémákat, amelyek analitikus megoldása nehéz vagy lehetetlen.
- Számítási hatékonyság: A megfelelően megválasztott algoritmusok gyors és hatékony megoldásokat biztosítanak a bonyolult matematikai problémákhoz.
- Széles körű alkalmazhatóság: A numerikus analízis alkalmazási területe rendkívül széles, a tudományos kutatástól a mérnöki és pénzügyi elemzésekig terjed.
Hátrányok:
- Hibák és pontosság: A numerikus módszerek közelítéseket alkalmaznak, így hibák keletkezhetnek, és a megoldások pontossága a használt algoritmusoktól függ.
- Számítási költségek: Néhány numerikus eljárás számításigényes lehet, különösen nagyméretű problémák esetén, ami megnöveli a számítási időt és a szükséges erőforrásokat.
Összegzés
A numerikus analízis egy alapvető terület a matematikában, amely lehetővé teszi a bonyolult matematikai problémák közelítő megoldását hatékony algoritmusok segítségével. A számos alkalmazási terület, a rugalmasság és a számítási hatékonyság miatt a numerikus analízis nélkülözhetetlen eszköz a tudományos kutatás, mérnöki gyakorlat és pénzügyi elemzés során.
Windows | macOS | Linux | BSD | Unix | DOS | Android | SaaS | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ADMB | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
Analytica | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
Ch | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs |
Dyalog APL | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs[Note 1] | nincs | nincs |
DADiSP | igen | nincs | nincs | nincs | igen | nincs | nincs | nincs |
Euler Math Toolbox | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
FlexPro | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
FreeMat | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs |
GAUSS | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs |
GNU Data Language | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs |
GNU MCSim | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen | igen |
GNU Octave | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | igen | igen |
IGOR Pro | igen | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
Julia | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs | igen |
LabPlot | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs |
LabVIEW | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs |
Maple | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs |
Mathematica | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | igen |
MATLAB | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs |
MLAB | igen | igen | igen | nincs | nincs | igen | nincs | nincs |
Origin | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
Perl Data Language | igen | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs |
R | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs |
SageMath | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs | nincs | igen |
SAS | igen | nincs | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs |
SequenceL | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
S-Lang | igen | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs |
Scilab | igen | igen | igen | igen | igen | igen | nincs | nincs |
Smath Studio | igen | ? | igen | ? | ? | nincs | igen | nincs |
Sysquake | igen | igen | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
TK Solver | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
The Unscrambler | igen | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs | nincs |
VisSim | igen | igen | igen | nincs | igen | nincs | nincs | nincs |
Fordítások
- angol: numerical analysis (en)
- finn: numeerinen analyysi (fi)
- francia: analyse numérique (fr)
- japán: 数値解析 (ja)
- orosz: численный анализ (ru) (čislennyj analiz)
- numerikus analízis - Értelmező szótár (MEK)
- numerikus analízis - Etimológiai szótár (UMIL)
- numerikus analízis - Szótár.net (hu-hu)
- numerikus analízis - DeepL (hu-de)
- numerikus analízis - Яндекс (hu-ru)
- numerikus analízis - Google (hu-en)
- numerikus analízis - Helyesírási szótár (MTA)
- numerikus analízis - Wikidata
- numerikus analízis - Wikipédia (magyar)
Forráshivatkozás-hiba: <ref>
címkék léteznek a(z) „Note” csoporthoz, de nincs hozzá <references group="Note"/>