第 7.1 节 · 共 25 节,第 22 节

条件数与敏感度

观察条件数如何放大输入误差,以及迭代如何趋向一个方向。

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01 · Story

在这个场景中要验证什么

沿着说明与运算顺序,确认最终场景中保留了哪些数学证据。

  1. 01

    方向明显不同的两条直线,其交点stable对小变化较稳定

  2. 02

    这两个条件几乎平行,所以交点对输入误差很敏感

  3. 03

    常数从201变为202时,解从(1,1)移动到(2,0)
    条件数衡量这种敏感度

02 · Notebook

实际运行的笔记

下面的原文会创建数学对象,并决定运算与动画顺序。阅读后,你可以亲自播放同一个场景。

2d
zoom 1/2
coordinates on
x + y = 2  #R1
x - y = 0  #R2
solution(R1, R2)  #stable@
// 方向明显不同的两条直线,其交点{{stable}}对小变化较稳定
focus stable
checkpoint 条件数与敏感度 · 1

focus -
clear
x + y = 2  #S1
101x + 100y = 201  #S2
solution(S1, S2)  #sensitive@
// 这两个条件几乎平行,所以交点对输入误差很敏感
checkpoint 条件数与敏感度 · 2

clear
S1 +
101x + 100y = 202  #T2
solution(S1, T2)  #moved@
// 常数从201变为202时,解从`(1,1)`移动到`(2,0)`\n**条件数**衡量这种敏感度
focus moved
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03 · 第7课

本单元课程

矩阵计算与稳定性 — 观察条件数如何放大输入误差,以及迭代如何趋向一个方向。

  1. 7.1条件数与敏感度
  2. 7.2迭代计算