講座 7.1 · 全25講座中 22番目

条件数と感度

条件数が誤差を拡大する様子と、反復計算が一つの方向へ集まる様子を見ます。

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01 · Story

この場面で確かめること

説明と演算の順序を追い、最後の場面にどのような数学的証拠が残るかを確認してください。

  1. 01

    十分に異なる二直線の交点stableは小さな変化に安定です

  2. 02

    今回は二条件がほぼ平行なので、交点が入力誤差に敏感です

  3. 03

    定数を201から202へ1だけ変えると解が(1,1)から(2,0)へ動きます
    この感度を測るのが条件数です

02 · Notebook

実際に動くノート

以下の原文が数学オブジェクトを作り、演算とアニメーションの順序を決めます。読んだ後、同じ場面を自分で再生できます。

2d
zoom 1/2
coordinates on
x + y = 2  #R1
x - y = 0  #R2
solution(R1, R2)  #stable@
// 十分に異なる二直線の交点{{stable}}は小さな変化に安定です
focus stable
checkpoint 条件数と感度 · 1

focus -
clear
x + y = 2  #S1
101x + 100y = 201  #S2
solution(S1, S2)  #sensitive@
// 今回は二条件がほぼ平行なので、交点が入力誤差に敏感です
checkpoint 条件数と感度 · 2

clear
S1 +
101x + 100y = 202  #T2
solution(S1, T2)  #moved@
// 定数を201から202へ1だけ変えると解が`(1,1)`から`(2,0)`へ動きます\nこの感度を測るのが**条件数**です
focus moved
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03 · 第7講

この単元の講座

行列計算と安定性 — 条件数が誤差を拡大する様子と、反復計算が一つの方向へ集まる様子を見ます。

  1. 7.1条件数と感度
  2. 7.2反復計算