Изучение методов нахождения спектральных характеристик

Нахождение собственных чисел и собственных векторов в связи с широкой областью использования краевых, начально-краевых и спектральных задач в науке и технике. Методы вычисления спектральных характеристик Леверье–Фаддеева, А.Н. Крылова и А.М. Данилевского.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 22.09.2014
Размер файла 2,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

17. Садовничий В.А. Теория операторов / Садовничий В. А. - М.: Высш. шк.,1999. - 368 с.

18. Смирнов В. И. Научное творчество Алексея Николаевича Крылова, УМН, Т 1. - вып. 3-4(13-14), 1946.- С. 3-12

19. Срочко В. А. Численные методы: Курс лекций. Иркутск: Иркут. ун-т, 2003.-168 с.

20. Фаддеев Д.К., Фаддеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры / Фаддеев Д.К., Фаддеева В.Н. - Л.: Наука, 1975. - 656 с.

Приложение

restart:

Digits:=8:

with(linalg):

assume(n,integer);

N:=5:

Hmat:=array(symmetric,sparse,1..N,1..N);

m:=1: w:=1: a:=2: b:=1/2: c:=5:

Hmat := array(symmetric, sparse, 1 .. 5, 1 .. 5, [])

V:=(zeta) -> m*w^2/2*zeta^2+a*zeta^4+b*zeta^6;

V12:=(x,y)->V(x)+V(y)+c*x*y;

H:=(arg,x,y)->-1/2*diff(arg,x$2)-1/2*diff(arg,y$2)+V12(x,y)*arg;

alpha:=2: psi[0]:=x->exp(-alpha*x^2);

psi[1]:=(x,y)->psi[0](x)*psi[0](y);

with(student,Doubleint):

NormXY:=proc();

value(Doubleint(args[1],x=-infinity..infinity,y=-infinity..infinity));

end:

N1:=sqrt(NormXY(psi[1](x,y)^2));

phi[1]:=unapply(psi[1](x,y)/(N1),x,y);

psi[2]:=unapply(simplify( H(phi[1](x,y),x,y)),x,y):

Hd:=NormXY( phi[1](x,y)*psi[2](x,y) ):

Hmat[1,1]:=evalf(Hd);

xi[2]:=unapply(simplify(psi[2](x,y)-Hd*phi[1](x,y)),x,y):

N2:=sqrt(NormXY( xi[2](x,y)^2 )):

phi[2]:=unapply(simplify(xi[2](x,y)/N2),x,y):

Hmat[1,2]:=evalf(N2);

for n from 2 to N-1 do

psi[n+1]:=unapply(simplify(H(phi[n](x,y),x,y)),x,y);

Hd:=NormXY( phi[n](x,y)*psi[n+1](x,y) );

Hmat[n,n]:=Hd;

xi[n+1]:=unapply(simplify(psi[n+1](x,y)-Hd*phi[n](x,y)-Hmat[n-1,n]*phi[n-1](x,y)),x,y);

N2:=sqrt(NormXY( xi[n+1](x,y)^2 ));

Hmat[n,n+1]:=N2;

phi[n+1]:=unapply(simplify(xi[n+1](x,y)/N2),x,y);

od:

psi[N+1]:=unapply(simplify(H(phi[N](x,y),x,y)),x,y):

Hd:=NormXY(phi[N](x,y)*psi[N+1](x,y)):

Hmat[N,N]:=Hd:

A:=matrix(N,N):

A:=evalm(map(evalf,Hmat));

A1:=matrix(N,N):

E:=matrix(N,N,[[1,0,0,0,0],[0,1,0,0,0],[0,0,1,0,0],[0,0,0,1,0],[0,0,0,0,1]]):

B:=matrix(N,N):

p:=array(1..N):

b:=matrix(N,N):

y0:=matrix(N,1,[1,0,0,0,0]):

y:=matrix(N,1):

xL:=matrix(N,N):

A1:=A:

for j from 1 to N do

P:=0;

for i from 1 to N do

P:=P+A1[i,i]:

od:

p[j]:=(1/j)*P:

B:=evalm(A1-p[j]*E):

for i from 1 to N do

b[i,j]:=B[i,1]:

od:

A1:=evalm(evalf(A&*B)):

od:

sys:=lambda^N:

for i from 1 to N do

sys:=sys-p[i]*lambda^(N-i);

od:

ch:=evalf(solve(sys=0,lambda)):

print(sys);

print(ch);

1.8030133, 6.1059782, 14.415994, 52.898308, 202.91829

for k from 1 to N do

y:=y0:

for j from 1 to N-1 do

y:=evalm(ch[k]*y):

for i from 1 to N do

y[i,1]:=y[i,1]+b[i,j];

od: od:

for i from 1 to N do

xL[i,k]:=evalm(y[i,1]): od:

od:

print(xL);

for j from 1 to N do

s:=0:

for i from 1 to N do

s:=s+(xL[i,j])^2:od:

nn:=1/sqrt(s):

for i from 1 to N do

xL[i,j]:=evalf(nn*xL[i,j]):

od: od:

print(xL):

q:=matrix(N,N):

xK:=matrix(N,N):

y:=matrix(N,1,[1,0,0,0,0]):

for i from 0 to N-1 do

for j from 1 to N do

A1[j,N-i]:=y[j,1]:

od:

y:=evalm(A&*y):

od:

y:=evalm((-1)*y):

p:=linsolve(A1,y):

sys:=lambda^N:

for i from 1 to N do

sys:=sys+p[i,1]*lambda^(N-i):

od:

ch:=evalf(solve(sys=0,lambda));

ch := 1.8023796, 6.1070927, 14.415473, 52.898342, 202.91828

for i from 1 to N do

q[1,i]:=1:

od:

for j from 2 to N do

for i from 1 to N do

q[j,i]:=ch[i]*q[j-1,i]+p[j-1,1]:

od: od:

for j from 1 to N do

for i from 1 to N do

s:=0:

for k from 1 to N do

s:=s+q[k,j]*A1[i,k]:

od:

xK[i,j]:=s:

od:od:

print(xK):

for j from 1 to N do

s:=0:

for i from 1 to N do

s:=s+(xK[i,j])^2:od:

nn:=1/sqrt(s):

for i from 1 to N do

xK[i,j]:=evalf(nn*xK[i,j]):

od: od:

print(xK):

B:=matrix(N,N):

y:=matrix(N,N):

x:=matrix(N,1):

xD:=matrix(N,N):

M:=proc(y,N,N0) local my,i;

my:=matrix(N0,N0,0):

for i from 1 to N0 do

my[i,i]:=1:

od:

for i from 1 to N0 do

my[N,i]:=-y[N+1,i]/y[N+1,N];

od:

my[N,N]:=1/y[N+1,N];

RETURN(my);

end:

evalm(M (A,N-1,N)):y:=A:

for i from 1 to N-1 do

B:=M(y,N-i,N);

y:=evalm(B^(-1)&*y&*B):

Mt(N-i):=B:

od:

sys:=lambda^N:

for i from 1 to N do

sys:=sys-y[1,i]*lambda^(N-i):

od:

print(sys);

ch:=solve(sys,lambda):

print(ch);

1.8024104, 6.1070423, 14.415537, 52.898303, 202.91830

for i from 1 to N do

for j from 1 to N do

x[j,1]:=evalf( ch[i]^(N-j) ):

od:

for i1 from 1 to N-1 do

x:=evalm(Mt(i1)&*x);

od:

for i1 from 1 to N do

xD[i1,i]:=x[i1,1];

od;

od;

evalm(xD);

for j from 1 to N do

s:=0:

for i from 1 to N do

s:=s+(xD[i,j])^2:od:

nn:=1/sqrt(s):

for i from 1 to N do

xD[i,j]:=evalf(nn*xD[i,j]):

od: od:

print(xD):

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Описание функции file info в программе Erdas Imagine, которая позволяет получить подробную информацию об изображении. Графики спектральных характеристик для разных объектов на снимке. Инструменты Profile tools для исследования спектральных характеристик.

    лабораторная работа [533,8 K], добавлен 09.12.2013

  • Понятие алгебраической кратности собственного значения. Вычислительные методы собственных значений и собственных векторов. Программное обеспечение некоторых алгоритмов их нахождения. Программы на языке С++. Разработка М-файлов для системы MatLab.

    реферат [286,5 K], добавлен 23.04.2012

  • Анализ прямого метода Данилевского нахождения собственных векторов практически любой матрицы. Возможность применения этого метода в современном программировании, и так же области науки, где пользоваться методом Данилевского было бы очень удобно.

    курсовая работа [198,2 K], добавлен 13.05.2008

  • Исследование конечно-разностных методов решения краевых задач путем моделирования в среде пакета Micro-Cap V. Оценка эффективности и сравнительной точности этапов получения решений методом математического, аналогового моделирования и численными расчетами.

    курсовая работа [324,3 K], добавлен 23.06.2009

  • Разработка и описание программы анализа параметров и характеристик реализации случайного процесса: оценка статистических характеристик и плотности распределения реализации, корреляционных и спектральных характеристик реализации случайного процесса.

    курсовая работа [708,8 K], добавлен 25.12.2008

  • Нахождение собственных чисел и разработка фундаментальной системы решений. Построение фундаментальной матрицы методом Эйлера. Зависимость Жордановой формы матрицы А от ее собственных чисел. Решение задачи Коши. Построение фазового портрета в MATLAB.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.12.2013

  • Исследование влияния динамических и спектральных характеристик импульса фотовозбуждения на кинетику сверхбыстрой рекомбинации зарядов в ДАК. Разработка алгоритмов моделирования оптической накачки без учета спектрального состава импульса возбуждения.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 26.06.2012

  • Проектирование и моделирование платы и корпуса цифрового устройства. Геометрическая модель платы и нахождение собственных частот. Исследование теплообмена с использованием граничного условия и вентилятора. Методы моделирования в системе SolidWorks.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 06.07.2012

  • Рассмотрение основных особенностей компьютерной программы Assembler: функции, структурное описание. Характеристика собственных векторов обработчиков прерываний. Div64 как функция-вычислитель, реализующая операцию деления знаковых чисел в формате 64:16.

    контрольная работа [224,7 K], добавлен 11.03.2013

  • Расчет профилей распределения поглощенной энергии с учетом спектральных и температурных зависимостей полупроводниковых материалов. Разработка программы в среде Delphi для моделирования источника тепла, создаваемого в кремнии облучением ионами водорода.

    контрольная работа [897,0 K], добавлен 11.01.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.