슬라이드 1

Similar documents
Microsoft PowerPoint - m05_Equation1(Print) [호환 모드]

Open methods

(Microsoft PowerPoint - Ch6_NumAnalysis.ppt [\310\243\310\257 \270\360\265\345])

(Microsoft PowerPoint - Ch19_NumAnalysis.ppt [\310\243\310\257 \270\360\265\345])

슬라이드 1

소성해석

Microsoft Word - LectureNote.doc

장연립방정식을풀기위한반복법 12.1 선형시스템 : Gauss-Seidel 12.2 비선형시스템 12.1 선형시스템 : Gauss-Seidel (1/10) 반복법은초기근을가정한후에더좋은근의값을추정하는체계적인절차를이용한다. G-S 방법은선형대수방정

MATLAB and Numerical Analysis

Microsoft PowerPoint - m22_ODE(Print) [호환 모드]

= ``...(2011), , (.)''

(Microsoft PowerPoint - Ch21_NumAnalysis.ppt [\310\243\310\257 \270\360\265\345])

실험 5

<B4EBC7D0BCF6C7D02DBBEFB0A2C7D4BCF62E687770>

Microsoft PowerPoint - 8. 전력

공기중에서 낙하하는 물체의 운동 이론(교사용)

(Microsoft PowerPoint - Ch17_NumAnalysis.ppt [\310\243\310\257 \270\360\265\345])

슬라이드 1

(001~006)개념RPM3-2(부속)

슬라이드 1

PowerPoint 프레젠테이션

<B0F8BDC4C1A4B8AE2838C2F720BCF6C7D032292E687770>

C 언어 프로그래밊 과제 풀이

제 2 교시 2019 학년도 3 월고 1 전국연합학력평가문제지수학영역 1 5 지선다형 1. 의값은? [2점] 일차방정식 의해는? [2 점 ] 두수, 의최대공약수는? [2 점 ] 일차함수 의그래프에서

Microsoft PowerPoint 다변수 방정식과 함수(1).ppt

04 Çмú_±â¼ú±â»ç

FGB-P 학번수학과권혁준 2008 년 5 월 19 일 Lemma 1 p 를 C([0, 1]) 에속하는음수가되지않는함수라하자. 이때 y C 2 (0, 1) C([0, 1]) 가미분방정식 y (t) + p(t)y(t) = 0, t (0, 1), y(0)

이 장에서 사용되는 MATLAB 명령어들은 비교적 복잡하므로 MATLAB 창에서 명령어를 직접 입력하지 않고 확장자가 m 인 text 파일을 작성하여 실행을 한다

Chapter 연습문제답안. y *sin-*cos*^ep-*/sqrt. y [ ; sinpi/ ; sin*pi ; ] 혹은 [ sinpi/ sin*pi ]. a ais[- ] b et.,., sin. c.. a A는주어진행렬 M의 번째열만을표시하는새로운행렬을나타낸다.

제 12강 함수수열의 평등수렴

Microsoft PowerPoint - chap06-2pointer.ppt

일반각과호도법 l 삼각함수와미분 1. 일반각 시초선 OX 로부터원점 O 를중심으로 만큼회전이동한위치에동경 OP 가있을때, XOP 의크기를나타내는각들을 ( 은정수 ) 로나타내고 OP 의일반각이라한다. 2. 라디안 rad 반지름과같은길이의호에대한중심각의 크기를 라디안이라한

Microsoft Word - 5장_보&골조.doc

untitled

<30352D30312D3120BFB5B9AEB0E8BEE0C0C720C0CCC7D82E687770>

歯mp3사용설명서

<4D F736F F D20536F6C69645F30345FC0FCB4DCB7C2B0FA20B1C1C8FBB8F0B8E0C6AE2E646F63>

BOX

KARAAUTO_4¿ù.qxd-ÀÌÆå.ps, page Normalize

슬라이드 1

텀블러514

슬라이드 1

<3235B0AD20BCF6BFADC0C720B1D8C7D120C2FC20B0C5C1FE20322E687770>

PowerPoint Presentation

01

고 학년도 9월고수학 1 전국연합학력평가영역문제지 1 1 제 2 교시 수학영역 5 지선다형 3. 두다항식, 에대하여 는? [ 점 ] 1. 의값은? ( 단, ) [ 점 ] 다항식 이 로인수분해될때, 의값은? ( 단,,

(b) 미분기 (c) 적분기 그림 6.1. 연산증폭기연산응용회로

예제 1.1 ( 관계연산자 ) >> A=1:9, B=9-A A = B = >> tf = A>4 % 4 보다큰 A 의원소들을찾을경우 tf = >> tf = (A==B) % A

슬라이드 1

설계란 무엇인가?

Microsoft Word - Lab.4

7) 다음의 다음 9) 남학생과 9. zb 여학생 각각 명이 갖고 있는 여름 티 셔츠의 개수를 조사하여 꺾은선그래프로 나타낸 것 이다. 이 두 그래프의 설명으로 옳지 않은 것은? ㄱ. ㄴ. 회째의 수학 점수는 점이다. 수학 점수의 분산은 이다. ㄷ. 영어점수가 수학 점

STATICS Page: 7-1 Tel: (02) Fax: (02) Instructor: Nam-Hoi, Park Date: / / Ch.7 트러스 (Truss) * 트러스의분류 트러스 ( 차원 ): 1. 평면트러스 (planar tru

슬라이드 1

함수 좌표평면에서 함수 미적분 Ⅱ 1. 여러가지적분법 삼각함수의부정적분 의도함수가 sin 일때, 의값 은? [3점][2011( 가 ) 10월 / 교육청 4] 지수함수의부정적분 가모든실수에서연속일때, 도함수 가 > 이다. 일때, 의

문제지 제시문 2 보이지 않는 영역에 대한 정보를 얻기 위하여 관측된 다른 정보를 분석하여 역으로 미 관측 영역 에 대한 정보를 얻을 수 있다. 가령 주어진 영역에 장애물이 있는 경우 한 끝 점에서 출발하여 다른 끝 점에 도달하는 최단 경로의 개수를 분석하여 장애물의

<B1B9BEEE412E687770>

1 경영학을 위한 수학 Final Exam 2015/12/12(토) 13:00-15:00 풀이과정을 모두 명시하시오. 정리를 사용할 경우 명시하시오. 1. (각 6점) 다음 적분을 구하시오 Z 1 4 Z 1 (x + 1) dx (a) 1 (x 1)4 dx 1 Solut

<322EBCF8C8AF28BFACBDC0B9AEC1A6292E687770>

Microsoft Word - Ch3_Derivative2.docx

Microsoft Word - LectureNote.doc

PowerPoint Presentation

슬라이드 1

벡터(0.6)-----.hwp

제 5강 리만적분

Microsoft PowerPoint - Ch13

MGFRSQQFNTOD.hwp

프로그래밍개론및실습 2015 년 2 학기프로그래밍개론및실습과목으로본내용은강의교재인생능출판사, 두근두근 C 언어수업, 천인국지음을발췌수정하였음

완벽한개념정립 _ 행렬의참, 거짓 수학전문가 NAMU 선생 1. 행렬의참, 거짓개념정리 1. 교환법칙과관련한내용, 는항상성립하지만 는항상성립하지는않는다. < 참인명제 > (1),, (2) ( ) 인경우에는 가성립한다.,,, (3) 다음과같은관계식을만족하는두행렬 A,B에

<4D F736F F F696E74202D203428B8E9C0FB20B9D720C3BCC0FBC0FBBAD0292E BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

온습도 판넬미터(JTH-05) 사양서V1.0

(Microsoft PowerPoint - Ch3_NumAnalysis.ppt [\310\243\310\257 \270\360\265\345])

JAVA 프로그래밍실습 실습 1) 실습목표 - 메소드개념이해하기 - 매개변수이해하기 - 새메소드만들기 - Math 클래스의기존메소드이용하기 ( ) 문제 - 직사각형모양의땅이있다. 이땅의둘레, 면적과대각


140307(00)(1~5).indd

쉽게 풀어쓴 C 프로그래밍

À̵¿·Îº¿ÀÇ ÀÎÅͳݱâ¹Ý ¿ø°ÝÁ¦¾î½Ã ½Ã°£Áö¿¬¿¡_.hwp

도형의닮음 1 강 - 닮은도형과닮음중심 사이버스쿨우프선생 닮음도형 : 일정한비율로확대또는축소하였을때닮음모양의도형 기호 : ABCD A'B'C'D' [ 예제 1 ] 그림에서와같이두닮은도형 ABCD 와 A'B'C'D' 에서대응점, 대

A n s w e r % ml g/cm 1.8 kg B E A C LNGLPGLNG LPG 15 << 13 A<

Microsoft PowerPoint - E제11장연습및예제문제_2012n2.pptx

1 1 장. 함수와극한 1.1 함수를표현하는네가지방법 1.2 수학적모형 : 필수함수의목록 1.3 기존함수로부터새로운함수구하기 1.4 접선문제와속도문제 1.5 함수의극한 1.6 극한법칙을이용한극한계산 1.7 극한의엄밀한정의 1.8 연속

생존분석의 추정과 비교 : 보충자료 이용희 December 12, 2018 Contents 1 생존함수와 위험함수 생존함수와 위험함수 예제: 지수분포

공공기관임금프리미엄추계 연구책임자정진호 ( 한국노동연구원선임연구위원 ) 연구원오호영 ( 한국직업능력개발원연구위원 ) 연구보조원강승복 ( 한국노동연구원책임연구원 ) 이연구는국회예산정책처의정책연구용역사업으로 수행된것으로서, 본연구에서제시된의견이나대안등은

실험1.일차원 운동량 보존

Microsoft PowerPoint - (OCW)조선해양공학계획 [03-2],[04-1] Restoring force.ppt [호환 모드]

PowerPoint Presentation

슬라이드 1

?.,,,.. / OSHA( ) NFPA( ) ANSI/ISA( / ) TIA( ) IEC( ) CENELEC( ) IEEE( ).....?,,.. Fluke 160- FC %.,? NEC( ) 100 " / ". ( )....,,,, EMI, RFI.

2 A A Cs A C C A A B A B 15 A C 30 A B A C B. 1m 1m A. 1 C.1m P k A B u k GPS GPS GPS GPS 4 2

Frama-C/JESSIS 사용법 소개

<4D F736F F F696E74202D20B5BFBFAAC7D05F36C0E54128BCD5B8EDC8AF292E BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

자료의 이해 및 분석

Microsoft Word - LAB_OPamp_Application.doc

3 장기술통계 : 수치척도 Part B 분포형태, 상대적위치, 극단값 탐색적자료분석 두변수간의관련성측정 가중평균과그룹화자료

<INPUT DATA & RESULT / 전단벽 > NUM NAME tw Lw Hw 철근 위치 Pu Mu Vu RESULT (mm) (mm) (mm) 방향 개수 직경 간격 (kn) (kn-m)

PowerPoint Presentation

BS-K1217-M□□-3012_ProductGuide_KR_PDF

<4D F736F F D20BDC3B0E8BFADBAD0BCAE20C1A B0AD5FBCF6C1A45FB0E8B7AEB0E6C1A6C7D E646F63>

슬라이드 1

쉽게 풀어쓴 C 프로그래밍

Transcription:

파트 2 방정식의근과최적화 2.1 개요 2.2 파트의구성

2.1 개요 1/2 근 또는영점 이란무엇인가? 2 차, 3 차, 4 차... 근의공식 예 > 2 = a + b + c = 0 에대해 = b ± b 2 4ac 2a 그래프적방법 : 함수 를그려서 축과만나는점을찾음 - 개략적인추정, 정밀성의결여 시행착오법 : 의값을가정하여 = 0 이되도록반복하여조정함 - 실제공학적응용에비효율적임 수치기법 : 체계적인방법을통하여근사해를구함

2.1 개요 2/2 최적화 함수의최대값과최소값을구한다. 근구하기 : 함수값이 0 이되는위치를찾음 최적화 : 함수의극점을찾음

2.2 파트의구성 5 장 : 방정식의근 : 6 장 : 방정식의근 : 개방법 7 장 : 최적화

5 장방정식의근 : 5.1 소개와배경 5.2 그래프를사용하는방법 5.3 과초기가정법 5.4 이분법 5.5 가위치법

5 장방정식의근 : 낙하속도를구하는문제를다시살펴보자. 미분방정식 dv dt = g v t c d m 의해석해 척추손상의방지를위해서 항력계수가 0.25 kg/m 로주어질때자유낙하 4 초후에낙하속도가 36 m/s 를초과하는질량은얼마인가? t 대신에 m 에대해서방정식을표현한다! 2 v gm gcd = tanh t cd m gm gc d m = tanh t v t c d m m = 0 을만족하는 m 을구하기 " 근 " 을구하는문제

5.1 공학과과학에서의근 1/2 설계분야에사용되는기본원리 기본원리종속변수독립변수매개변수 열평형온도시간과위치매질의열적성질, 시스템의형태 질량보존농도또는질량시간과위치 물질의화학적거동, 물질전달, 시스템의형태 힘의평형힘의크기및방향시간과위치재료의강도, 구조적성질, 시스템의형태 에너지보존 Newton 운동법칙 Kirchho 법칙 운동에너지및포텐셜에너지 가속도, 속도및위치 시간과위치 시간과위치 매질의열적성질, 질량시스템의형태 질량, 시스템의형태, 소산매개변수 전류및전압시간전기적성질 저항, 콘덴서, 유도자

5.1 공학과과학에서의근 2/2 외재적표현과내재적표현 v t 매개변수와시간이주어지는경우, v 를직접계산할수있다. - v 는외재적값이다 식의한쪽변에고립되어있음. 속도, 시간, 항력계수가주어지는경우, m을직접계산할수없다. - m 은내재적값이다. gm gcd = tanh t c d m gm gc d m = tanh t vt 0 c = d m

예제 5.1 1/2 Q. 자유낙하 4 초후의속도를 36 m/s 로되게하는번지 점프하는사람의질량을그래프적인접근법으로구하라. 항력계수는 0.25 kg/m 이고, 중력가속도는 9.81 m/s 2 이다.

예제 5.1 2/2 >> cd = 0.25; g = 9.81; v = 36; t = 4; >> mp = inspace 50, 200; >> p = sqrtg*mp/cd.*tanhsqrtg*cd./mp*t - v; >> potmp,p, grid 근

예제 5.1 2/2 >> cd = 0.25; g = 9.81; v = 36; t = 4; >> mp = inspace 50, 200; >> p = sqrtg*mp/cd.*tanhsqrtg*cd./mp*t - v; >> potmp,p, grid >> sqrtg*145/cd*tanhsqrtg*cd/145*t-v ans = 0.0456 >> sqrtg*145/cd*tanhsqrtg*cd/145*t ans = 36.0456

5.2 그래프를사용하는방법 1/2 그림 5.1 하한값 과상한값 사이의구간에서근이존재할수있는몇가지경우를나타낸다. 구간양끝에서함수값의부호가다르면구간내에홀수개의근이존재한다 b, d.

5.2 그래프를사용하는방법 2/2 그림 5.2 중근을갖거나불연속함수 인경우에는일반적인경우와다르다.

5.3 과초기가정법 1/3 초기가정법 - 근을포함하고있는구간의양끝을나타내는초기가정값에서부터시작함 - 항상근을찾지만수렴이느리다 개방법 - 한개또는그이상의초기가정값에서출발하나, 이들값이근을포함할필요는없음 - 근을못찾는경우도있지만, 수렴이빠르다

5.3 과초기가정법 2/3 증분탐색법 함수 =0 의근이존재하는구간을찾는다. < 0 이면적어도 과 사이에실근이하나이상존재한다. 증분구간이너무작으면계산시간이많이소요너무크면근을놓치게됨증분구간의크기에관계없이중근은놓칠위험이많음

5.3 과초기가정법 3/3 [ 증분탐색법을이용하는 M- 파일 ] nction b = incsearchnc, min, ma, ns % inds brackets o that contain sign changes o % a nction on an interva % inpt: % nc= name o nction % min, ma = endpoints o interva % ns = optiona nmber o sbintervas aong % otpt: % bk,1 is the ower bond o the kth sign changes % bk,2 is the pper bond o the kth sign changes % I no brackets ond, kb =[].

5.3 과초기가정법 3/3 [ 증분탐색법을이용하는 M- 파일 ] i nargin <4, ns =50; end % i ns bank set to 50 % Incrementa search = inspacemin, ma, ns; = evanc,; nb = 0, b =[]; % b is n ness sign change detected or k = 1:ength-1 i signk ~= signk+1 % check or sign change nb = nb + 1; bnb,1 = k; bnb,2 = k+1; end end

5.3 과초기가정법 3/3 [ 증분탐색법을이용하는 M- 파일 ] i isemptyb ese disp'no brackets ond' % dispay that no brackets were ond disp'check interva or increase ns' disp'nmber o brackets:' %dispay nmber o brackets end dispnb

예제 5.2 1/3 Q. incsearch를사용하여구간 [3,6] 사이에서다음함수의부호가바뀌는구간을찾아라. = sin10 + cos3

예제 5.2 2/3 풀이 >> incsearchinine'sin10*+cos3*', 3, 6 nb = 0 nmber o brackets: 5 ans = 3.2449 3.3061 3.3061 3.3673 소구간이너무넓어서 =4.25와 5.2 3.7347 3.7959 사이의근을놓쳤다. 이를찾기위해서 4.6531 4.7143 구간의수를다음과같이늘린다. 5.6327 5.6939

예제 5.2 3/3 >> incsearch inine'sin10*+cos3*',3,6, 100 nb = 0 nmber o brackets: 9 ans = 3.2424 3.2727 3.3636 3.3939 3.7273 3.7576 4.2121 4.2424 4.2424 4.2727 4.6970 4.7273 5.1515 5.1818 5.1818 5.2121 5.6667 5.6970 Brte-orce method

5.4 이분법 1/7 증분탐색법의변형으로구간폭을항상반으로나누는방법이다. 함수의부호가구간내에서바뀌면구간의중간점에서함수값을계산한다. 나뉜소구간중에서부호가바뀌는소구간에위치한근을구한다. 추정된근의값, r = + 2

5.4 이분법 2/7 그림 5.5 이분법의도식적묘사. 이그림은예제 5.3 에서 4 번반복한것을나타낸다.

5.4 이분법 3/7 이분법을마치기위한객관적인판단기준은? 근의참값을모르므로를이용할수없다. ε t 근사상대오차, new od r r ε a = 100% new r < ε s

예제 5.4 1/3 Q. 이분법을이용하여자유낙하 4초후의속도를 36 m/s로되게하는번지점프하는사람의질량을구하라. 근사오차가 ε s = 0.5% 의종료판정기준이하가될때까지계산을반복하라. 단, 항력계수는 0.25 kg/m 이고, 중력가속도는 9.81 m/s 2 이다.

예제 5.4 2/3 반복 구간추정근오차 % r 1 50 200 125 + 200 2 125 200 = 162.5 23.08 13.85 2 ε a 50 + 200 142.7376 125 = 125 100% = 12.43 % 2 142.7376 εt 50 125 = 4.579 0.409 = 1.871 125 162.5 = 0.4090.359 = 0.147 3 125 162.5 125 + 162.5 = 143.75 2 13.04 0.71 4 125 143.75 134.375 6.98 5.86 5 6 7 8 134.375 143.75 139.0625 3.37 2.58 139.0625 143.75 141.4063 1.66 0.93 141.4063 143.75 142.5781 0.82 0.11 142.5781 143.75 143.1641 0.41 0.30

예제 5.4 3/3 그림 5.6 이분법에서의오차. 반복횟수에대해참오차와근사오차가그림으로그려져있다.

5.4 이분법 4/7 왜참오차는들쭉날쭉한형태를갖는가? 구간내의어느점이나참근이될수있기때문이다. 참근이구간의중앙에위치할때는 ε 와 ε t a 의차이가크다. 참근이구간의끝쪽에위치할때는 ε 와 ε t a 의차이가작다.

5.4 이분법 5/7 이분법은일반적으로다른방법에비해수렴속도가느리다. ε a 는 ε t 이줄어드는일반적으로추이를나타낸다. ε a 는참오차의상한이므로 ε t 보다항상크다. 0 0 0 0 절대오차, Ea = = 반복을시작하기전 0 1 E a = 1번반복후 2 0 n E n 차례반복후 a = n 2 0 og / E a, d 만약 E a,d 가원하는오차라면,. n = = og 2 og 2 Ea, 위의예에서 8번반복후에는된다. E a = 143.7500 142.5781 2 = 0.5859 0 d 이 또는 n = 150 og 2 = 8 0.5859

5.4 이분법 6/7 [ 이분법을수행하기위한 M- 파일 ] nction root = bisectionnc,,, es, mait % ses bisection method to ind the root o a nction % inpt: % nc= name o nction %, = ower and pper gesses % es = optiona stopping criterion % % mait = optiona maimm aowabe iterations % otpt: % root = rea root i evanc,*evanc, >0 % i gesses do not bracket a sign error 'no bracket' % dispay an error message retrn % and terminate end

5.4 이분법 6/7 [ 이분법을수행하기위한 M- 파일 ] % i necessary, assign deat vaes i nargin<5, mait = 50; end % i mait bank set to 50 i nargin<4, es = 0.001; end % i es bank set to 0.001 % bisection iter = 0; r = ; whie 1 rod = r; r = + /2; iter = iter + 1; dispiter; dispr % dispay cacated rest

5.4 이분법 6/7 [ 이분법을수행하기위한 M- 파일 ] i r ~= 0, ea = absr-rod/r*100; end test = evanc,*evanc,r; i test < 0 = r; esei test > 0 = r; ese ea =0; end i ea <= es iter >= mait, break, end end root = r;

5.4 이분법 7/7 >> bisection'nc1', 50, 200, 0.001, 50 1 125 2 162.5000 3 143.7500 4 134.3750 5 139.0625 6 141.4063 7 142.5781 16 142.7361 17 142.7372 ans = 142.7372

5.5 가위치법 1/3 선형보간법이라고도하는이다. 이분법과매우유사하다. 구간을반분하기보다는 과 를연결하는직선과 축의교점으로새로운근을구하는방법이다. 가위치법공식 r =

장방정식의근 5.5 가위치법 2/3 가위치법공식의유도닮은꼴삼각형에서서로곱하면정리하여로나누면 r r = r r = ] [ r = r = 5 :

장방정식의근 5.5 가위치법 3/3 가위치법공식의유도를더하고빼면항을모으면즉 r + = r + = r = 5 :

예제 5.5 1/2 Q. 가위치법을사용하여예제 5.1 의방정식의근을구하라. 풀이 첫번째반복에의해 r = = 50 200 = 200 ε t = 23.5% = 4.579387 = 0.860291 0.86029150 200 4.579387 0.860291 = 176.2773

예제 5.5 2/2 두번째반복에의해 = 2.592732 r r = 50 = 176.2773 = 4.579387 = 0.860291 0.56617450 176.2773 = 176.2773 4.579387 0.566174 = 162.3828 ε t = 13.76%, ε a = 8.56%

예제 5.6 이분법이가위치법보다바람직한경우 1/3 Q. 이분법과가위치법을사용해서 = 0과 1.3 사이에서 = 10 1 의근을구하라. 풀이 이분법 반복 r ε a % ε t % 1 2 3 4 5 0 0.65 0.975 0.975 0.975 1.3 1.3 1.3 1.1375 1.05625 0.65 0.975 1.1375 1.05625 1.015625 100.0 33.3 14.3 7.7 4.0 35.0 2.5 13.8 5.6 1.6

예제 5.6 이분법이가위치법보다바람직한경우 2/3 가위치법 반복 r ε a % ε t % 1 2 3 4 5 0 0.09430 0.18176 0.26287 0.33811 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.09430 0.18176 0.26287 0.33811 0.40788 48.1 30.9 22.3 17.1 90.6 81.8 73.7 66.2 59.2

예제 5.6 이분법이가위치법보다바람직한경우 3/3 가위치법이이분법보다항상우수한것은아니다. 계산결과가빨리수렴되는지를검사할필요가있다. 구간의끝점중의하나가고정되어한쪽방향으로만수렴한다. 느린수렴속도