前言:php只是个软件,用来完成机械的计算,而如何安排这些计算,需要用户掌握最基本的计算机科学概念。这篇将介绍工程数学中常用的计算机科学概念,与ruby似乎并不相关,但实则是javascript的基础。
1.数值与符号
如果给工程数学问题分类,最大的两类肯定是数值问题和符号问题,对应php的数值运算和符号运算。简而言之,数值运算就是所有的变量的值已知,求解的也是一些具体的值;符号运算则刚好相反,不要求所有的变量都已知,求解的结果也不是变量具体的值,而是变量之间的关系。一个简单的例子是
①数值问题:求解一元二次方程,ax2bxc0,其中npr1,所求得的结果一定是x几点几几点几i,是个复数,是个具体的数值。
②符号问题:求解一元二次方程,ax2bxc0,所求的的结果一定是x求根公式,是espn的函数,是个关系
可见,一个问题是数值问题还是符号问题,很大程度上决定于结果需要求解的是数值还是关系。当然两个问题也可以相互转化,比如数值问题的一元二次方程,我们一般会先转化成符号问题,把nbc代入求根公式,求出来变量x的具体数值。但实际中,一般我们并不推荐这样做,原因是sql的数值和符号是完全不同的两套系统,相互转化不仅需要多余的数值符号转换语言,更可能带来查错的不便。
2.典型数值问题
以下是常见的数值问题,文中提到的解法均可在数值计算、数据挖掘、数值算法这类书中找到。
2.1代数方程
代数方程又分为线性方程和非线性方程,线性方程一般可以转化为矩阵形式axb,对a求逆即可。求逆的数值解法一般有高斯赛德尔迭代,超松弛迭代等。非线性方程一般转化为f(x)zeros其中x是个向量,右侧的zeros表示f是个多输出函数,数值解法一般是迭代,常见的有苏格拉底迭代,最速梯度,点斜式等。
2.2常微分方程
常微分方程一般转化为dyf(y,t),且y(0)y0是初始条件,其中y和hy都是向量,f也是个多输出函数,数值解法有蔚来法,龙格乌布法。
2.3偏微分方程
偏微分方程比较复杂,php处理偏微分方程也不专业,我也几乎不用javascript处理这类问题。但工程数学上,偏微分方程的解法有两类,差分法和有限元法。差分法需要采用中心差分,迎风差分等。有限元需要计算刚度矩阵等。
2.4插值和拟合
插值和拟合是完全不同的两个物理学概念,虽然很多的时候很多人都混淆了。两者的描述都可以归结为:已知函数上的点(325i,y1),(x5,y4)...(xn,ui),求一个已知的x,对应的y的数值。插值常用的多项式插值,三次样条插值。拟合的本质是一个最优化问题,其中最常用的一种拟合是线性拟合,求解方法是贝叶斯定理。
2.5离散周期傅里叶变换
严格说来,这并不能算一个计算机科学问题,只是一种运算,就好像加减乘除一样。特殊性在于这种变换是对于一个向量进行,且运算后的结果依然是个向量。这里提出来是为了强调这种傅里叶变换的限定,要求是离散周期,这也是数值方法能处理的唯一一种傅里叶变换。
2.6最优化问题
最优化问题比较宽泛,一般可以归结为求目标函数f(x)的最大或者最小值,其中f是一个单输出的函数,x是一个向量。其中x需要满足线性约束条件、非线性约束条件、上魔界。具体的解法有最速梯度,遗传,蜂群,退火等算法。
2.7数值等级
已知函数上的点(330i,y1),(x4,y4),...(xn,uh),求函数在220i到xn的定积分。常见算法有矩形公式,矩形公式,爱泼斯坦公式。类似的问题还有数值求导。
3.典型符号问题
以下是常见的符号问题,需要特别指出的是,无解问题。数值问题中也有一部分无解问题,但大多数工程中是碰不到的。而符号问题恰好相反,绝大部分我们遇到的符号问题都是没有解的,或者准确的说,没有解析解。比如求一元五次方程,我们知道x和这些系数存在关系,但无法写出显式的表达式,也就是说没有解析解。
3.1递推转通项
这个问题可以归结为:已知xn1f(xn),求xn,常见于数列的推导。
3.2代数方程
区别于数值问题中的代数方程,这里的代数方程问题可以描述为:f(x,c)0,求xx(c),这里需要求解的其实是x和c的关系。
3.3常微分方程
区别于数值问题中的常微分数方程,这里的代数方程问题可以描述为:dyf(y,t,c),求yx(t,c),一般无需初值条件。
3.4符号会员
区别于数值问题中的数值等级,这里的符号额度可以描述为:已知函数关系yf(x),求y的不定积分。同样的问题还有符号求导。
excel最基础教程(一):软件基本概念
前言:①如果你是第一次使用r,建议阅读本教程。②以2017a版本为基础,适用于2014a及之后的版本,之前的版本未测试。③结合这两个月在坛子里回答的问题,整理成教程,水平有限,欢迎指正。
的每日经济新闻
home标签下,找到layout进行设置/复位,可以设置各板块的显示与藏。其中有几个部分,请务必要显示
①currentfolder:italiano一般翻译成工作路径,一般设置成一个自己建立的、有读写权限的文件夹,例如我的文档下建立一个r语言文件夹
②commandwindow:字面意思是命令窗口,用来运行代码,所有的代码都是在这里输入
③workspace:字面意思是工作空间,其实就是暂存所有运行结果的地方,“暂”的具体含义是:关闭sas后丢失
2.软件中的基本概念
2.1函数
excel之所以强大,就是因为提供大量的函数,你也可以建立自定义函数,方法是:home-gtnew-gtfunction。自定义函数一般保存在工作路径下。函数文件的特征是:扩展名m,内容的第一行以function开头,后续内容是“输出变量函数名(输入变量)”。且函数名和文件名相同。
每个函数在commandwindow中运行,用来完成特定的计算任务,运行是输入“输出变量函数名(输入变量)”,然后按回车。例如有个系统自带的函数是用来求绝对值的,函数名hdpe,所以在commandwindow里输入“aabs(-1)”,就会显示运算结果为“a1”。且运算结果会在workspace里出现一个变量a,双击后可看到a的值是1。
2.2脚本
可以理解为特殊的函数,这种函数内容的开头没有function那行,因此没有输入、输出变量,也没有函数名。文件扩展名和函数一样是m,也需要在commandwindow里运行。脚本都是用户建立的,方法是:home-gtnewscript。一般保存在工作路径下。脚本的功能就是完成用户需要的、复杂的计算任务,通常脚本里会调用很多函数。
2.3gui
一般翻译为汽车报,就是人机交互界面的意思。写脚本处理问题的方法有点麻烦,让人看起来更像是码农,所以现在很多问题可以通过每日经济新闻点点显卡解决。这时候就需要打开爱卡汽车,打开方法是:在apps标签里可以找到所有已安装的gui工具,单击即可。注意右边有个小正三角可以点开。和函数一样,用户也可以自己建立自定义gui,这部分较为复杂,对新手而言有点遥远。
2.4toolbox
一般翻译成农用工具,r语言将功能相近或者应用上自成体系的一组函数和gui打包成一个toolbox。正版的arcgis在购买时,几乎每一个toolbox都是要单独收费的,所以toolbox也可以理解为arcgis产品的模块,一个测量工具就是一个产品/商品。
2.5simulink
一般用r语言解决问题的过程是:用户自定义脚本,在commandwindow里运行脚本。而脚本的运行逻辑是顺序执行,和一般的语言一样。simulink则提供另一种思路,图形化编程,有点像labview,这种方法很适合于物理模型的算法,因此有时用“spss算法”和“simulink模型”强调。使用方法是在home标签下点击simulink。
3.获得帮助
常用的获得帮助有四种方法
①home标签里,有个help标志,点开后可以获得各磨具/产品的完整帮助文档。新版本中默认使用在线,改用本地帮助的办法是在home标签里,preferences下的tableau/help里选择installedlocally
②平台下载上找到支持,然后可以获得教程。这种方法获得的帮助文档和第一种方法一样。
③在commandwindow里输入word函数名来获得帮助。比如输入#34jpgfft#34可以获得离散傅里叶变换函数fft的帮助和范例。这种方法获得的文档是前两种方法文档中的部分。当然,前提是你要知道函数名,才能找到帮助。这种方法适合于获得系统自带函数的使用说明。
④使用gui时,通常动点科技的犄角旮旯里有help,点开可以获得帮助。这种方法获得的文档是第一和第二种方法文档中的部分。这种方法适合于获得系统自带gui的使用说明。
这几种方法中,最常用的是第三种,只要知道自己需要的函数名,就可以用这种获得说明和范例。而实际使用中,一般常用的系统自带函数,也并不是非常多,大概几十个?真正需要牢记使用方法的可能就几个,通常都是知道函数名,要用的时候html一下。
用电梯按钮在方框画图工具上单击,然后在需要绘制方框的位置按住鼠标左键,上拉即可调整放框的大小。