Aproksymacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Aproksymacja (łac. approximare – przybliżać) – polega na budowaniu rozwiązań przybliżających, w pewien określony sposób, ścisłe rozwiązanie jakiegoś problemu, które nie da się przedstawić dokładnie w postaci analitycznej. Najczęściej aproksymację stosuje się do przedstawienia pewnej funkcji w innej, zazwyczaj prostszej postaci umożliwiającej efektywne rozwiązanie postawionego problemu. Z taką sytuacją mamy do czynienia na przykład

Przestrzeń liniowa lub wektorowa – w matematyce zbiór obiektów (nazywanych "wektorami"), które mogą być, nieformalnie rzecz ujmując, skalowane i dodawane. Formalnie jest to zbiór z określonymi dwoma działaniami: dodawaniem elementów tej przestrzeni (wektorów) i mnożeniem przez elementy ustalonego ciała, które związane są ze sobą poniższymi aksjomatami. Przestrzenie liniowe to podstawowy obiekt badań algebry liniowej i analizy funkcjonalnej. Znajdują zastosowanie niemal we wszystkich gałęziach matematyki, naukach ścisłych i inżynierii.Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w 1949 z siedzibą w Warszawie, do 1961 działało pod firmą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.
  • przy obliczaniu całek oznaczonych z funkcji, które nie dają się scałkować ściśle,
  • przy rozwiązywaniu równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych, kiedy poszukuje się niewiadomych funkcji,
  • przy opracowywaniu wyników pomiarów znanych tylko na dyskretnym zbiorze punktów (np. w meteorologii).
  • Aproksymacja może być dokonywana na różne sposoby i dlatego można poszukiwać aproksymacji optymalnej w ściśle określonym sensie.

    Regresja liniowa – metoda estymowania wartości oczekiwanej zmiennej y {displaystyle y} przy znanych wartościach innej zmiennej lub zmiennych x {displaystyle x} . Szukana zmienna y {displaystyle y} jest tradycyjnie nazywana zmienną objaśnianą lub zależną. Inne zmienne x {displaystyle x} nazywa się zmiennymi objaśniającymi lub niezależnymi. Zarówno zmienne objaśniane i objaśniające mogą być wielkościami skalarnymi lub wektorami.Aproksymacja średniokwadratowa – aproksymacja, której celem jest minimalizacja błędu na przedziale [ a , b ] {displaystyle [a,b]} . Istotność błędu w poszczególnych punktach mierzy się za pomocą funkcji wagowej w ( x ) {displaystyle w(x)} . Jeśli funkcję f ( x ) {displaystyle f(x)} próbuje się przybliżać za pomocą g ( x ) {displaystyle g(x)} , to minimalizuje się błąd:

    Sformułowanie uproszczone[ | edytuj kod]

    Ogólnie rzecz ujmując, aproksymacja polega na przybliżaniu pewnej funkcji w obszarze jej określoności, za pomocą innej, prostszej funkcji przybliżającej określonej w tym samym obszarze, której wartości zależą od pewnej liczby parametrów. Najczęściej jako funkcje stosuje się wielomiany uogólnione w postaci

    Funkcja sklejana (ang. spline, postulowana nazwa polska splajn) stopnia s {displaystyle s} , to dowolna funkcja S {displaystyle S} określona na przedziale [ a , b ] {displaystyle [a,b]} spełniająca warunki:Aproksymacja diofantyczna – dziedzina teorii liczb badająca możliwości przybliżania liczb rzeczywistych liczbami wymiernymi i stopień dokładności takiego przybliżenia.

    w której funkcje tworzą tzw. bazę aproksymacji

    zaś są liczbowymi współrzędnymi funkcji względem przyjętej bazy. Dobór tych współczynników może się odbywać na różne sposoby, przy czym powinien on być taki, aby błąd aproksymacji był jak najmniejszy.

    Przestrzeń unormowana – przestrzeń liniowa, w której określono pojęcie normy będące bezpośrednim uogólnieniem pojęcia długości (modułu) wektora w przestrzeni euklidesowej.Wielka Encyklopedia Rosyjska (ros. Большая российская энциклопедия, БРЭ) – jedna z największych encyklopedii uniwersalnych w języku rosyjskim, wydana w 36 tomach w latach 2004–2017. Wydana przez spółkę wydawniczą o tej samej nazwie, pod auspicjami Rosyjskiej Akademii Nauk, na mocy dekretu prezydenckiego Władimira Putina nr 1156 z 2002 roku

    Jednym z praktycznych sposobów budowania aproksymacji w pewnym sensie optymalnej, jest metoda minimalizacji błędu przybliżenia, określonego iloczynem skalarnym różnicy funkcji

    Sieć neuronowa (sztuczna sieć neuronowa) – ogólna nazwa struktur matematycznych i ich programowych lub sprzętowych modeli, realizujących obliczenia lub przetwarzanie sygnałów poprzez rzędy elementów, zwanych sztucznymi neuronami, wykonujących pewną podstawową operację na swoim wejściu. Oryginalną inspiracją takiej struktury była budowa naturalnych neuronów, łączących je synaps, oraz układów nerwowych, w szczególności mózgu.Wzór Taylora – przedstawienie funkcji (n+1)-razy różniczkowalnej za pomocą wielomianu zależnego od kolejnych jej pochodnych oraz dostatecznie małej reszty. Twierdzenia mówiące o możliwości takiego przedstawiania pewnych funkcji (nawet dość abstrakcyjnych przestrzeni) noszą zbiorczą nazwę twierdzeń Taylora od nazwiska angielskiego matematyka Brooka Taylora, który opublikował pracę na temat lokalnego przybliżania funkcji rzeczywistych w podany niżej sposób. Ta własność funkcji różniczkowalnych znana była już przed Taylorem – w 1671 odkrył ją James Gregory. W przypadku funkcji nieskończenie wiele razy różniczkowalnych, przedstawienie oparte na tej własności może przyjąć postać szeregu zwanego szeregiem Taylora. Poniżej podane jest uogólnione twierdzenie Taylora dla funkcji o wartościach w dowolnych przestrzeniach unormowanych – w szczególności jest więc ono prawdziwe dla funkcji o wartościach rzeczywistych czy wektorowych.

    przy czym ten iloczyn może być definiowany na dwa sposoby:

    Minimalizacja tak określonego błędu wymaga, aby {\displaystyle {\begin{aligned}{\tfrac {1}{2}}{\tfrac {\partial R}{\partial a_{k}}}&={\tfrac {\partial }{\partial a_{k}}}\langle (\varphi -f)^{2}\rangle \\&={\big \langle }(\varphi -f)\cdot {\tfrac {\partial }{\partial a_{k}}}\varphi {\big \rangle }\\&={\big \langle }(\varphi -f)\cdot \varphi _{k}{\big \rangle }\\&=\langle \varphi \cdot \varphi _{k}\rangle -\langle f\cdot \varphi _{k}\rangle \\&=\sum _{i=1}^{n}\langle \varphi _{k}\cdot \varphi _{i}\rangle a_{i}-\langle \varphi _{k}\cdot f\rangle =0,\quad k=1,\,2,\,\dots \,n.\end{aligned}}}

    Opisany powyżej sposób aproksymacji funkcji za pomocą wielomianu polegał na sformułowaniu i wykorzystaniu konkretnych warunków minimalizacji błędu określonego wzorem (b). Warunki te przybrały postać układu równań (d), w których współczynniki przy niewiadomych określone zostały funkcjonałami ze względu na funkcje

    Aproksymacja punktowa to rodzaj aproksymacji pozwalający przybliżyć zbiór punktów funkcją ciągłą. Aproksymacja ta, w odróżnieniu od większości innych metod aproksymacji, nie wymaga znajomości postaci analitycznej funkcji aproksymowanej. W poszukiwaniu rozwiązania przyjmuje się pewną znaną funkcję a następnie dopasowuje parametry w taki sposób aby wynik jak najbardziej „pasował” do zadanych punktów, które najczęściej pochodzą z pomiarów i już ze swej natury są obarczone błędami.Przestrzeń unitarna (prehilbertowska) – w matematyce, przestrzeń liniowa wyposażona dodatkowo w iloczyn skalarny będący uogólnieniem standardowego iloczynu skalarnego. Przestrzenie unitarne można traktować jako naturalne odpowiedniki przestrzeni euklidesowych, w których możliwe jest zdefiniowanie (bądź uogólnienie) takich pojęć jak kąt, długość wektora (dokładniej norma elementu przestrzeni unitarnej) czy wreszcie ortogonalności elementów. Przestrzenie unitarne, zupełne ze względu na metrykę generowaną przez normę (zależną od iloczynu skalarnego), nazywane są przestrzeniami Hilberta i studiowane są w analizie funkcjonalnej. W związku z tym przestrzenie unitarne nazywane są czasem prehilbertowskimi.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]




    Warto wiedzieć że... beta

    Interpolacja – metoda numeryczna polegająca na wyznaczaniu w danym przedziale tzw. funkcji interpolacyjnej, która przyjmuje w nim z góry zadane wartości w ustalonych punktach, nazywanych węzłami. Stosowana jest ona często w naukach doświadczalnych, gdzie dysponuje się zazwyczaj skończoną liczbą danych do określenia zależności między wielkościami oraz w celu uproszczenia skomplikowanych funkcji, np. podczas całkowania numerycznego. Interpolacja jest szczególnym przypadkiem metod numerycznych typu aproksymacja.
    Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.
    Gemeinsame Normdatei (GND) – kartoteka wzorcowa, stanowiąca element centralnego katalogu Niemieckiej Biblioteki Narodowej (DNB), utrzymywanego wspólnie przez niemieckie i austriackie sieci biblioteczne.
    Błąd średniokwadratowy, średni błąd kwadratowy (MSE, ang. Mean Squared Error) estymatora θ ^ {displaystyle {hat { heta }}} nieobserwowanego parametru θ {displaystyle heta } definiowany jest jako:

    Reklama