Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 29. 11. 2023 15:23

caopyp
Zelenáč
Příspěvky: 11
Reputace:   
 

Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Ahoj. Predmet je dosť výstižný aspoň dúfam. Použil som na výpočet funkcie s 2 neznámymi výpočet vždycky zbehne tak že daná funkcia nájde približne 0. ( 1e-6) . Problém je že dané X1 a X2 sú iné závislosti od počiatočného priblíženia. Urobil som takú srandu neviem či je to korektne.

X1=X1-h1*f(X1)/f'(X1)
X2=X2-h2*f(X2)/f'(X2)


H1 som dal 0,01
H2 som dal 0,1

Keďže viem že očakávam H2 väčšie číslo tak som chcel nech sa X2 rýchlejšie mení ako X1 ale predpokladám že to nie je koser. Existuje nejaký rozumný spôsob ako eliminovať blízke extrémne minima alebo ako to nazvať. Vďaka som iba Inžinier tak majte strpenie.

Offline

 

#2 29. 11. 2023 20:00

Bati
Příspěvky: 2439
Reputace:   191 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Ahoj ↑ caopyp:,

jedna moznost je vhodna transformace te funkce. Napr. pokud me nezajima koren v nule, tak muzu funkci vydelit clenem [mathjax](x_1^2+x_2^2)^{\frac{\alpha}2}[/mathjax], kde [mathjax]\alpha[/mathjax] je vetsi nez nasobnost toho korenu.

Kazdopadne by urcite pomohlo, kdybys tu funkci uvedl a popsal cely ten optimalizacni problem, ktery resis.

Offline

 

#3 29. 11. 2023 20:54 — Editoval caopyp (29. 11. 2023 20:54)

caopyp
Zelenáč
Příspěvky: 11
Reputace:   
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

↑ Bati:
Tak v prvom rade ďakujem za odpoveď. Ono tak mám vyjadrené rovnice preto to chcem poznať kedy to bude nula. Ešte taký dodatok skúsil som pridať ešte jednú rovnicu ktorú som vedel zostaviť z daného problému ale veľmi to nepomohlo skôr naopak. Funkcia:

[mathjax]0=-A*B+C*X1*B+(A-C*X1+C*B)*X2
[/mathjax]


A,B,C sú konstaty alebo veličiny ktoré sa dajú odmerať.
Viem napísať ešte funkciu g() ide o to či to nie je nadpraca či to nie je len trochu inak vyjadrená f()
Ale tu je g():

[mathjax]A/C=X1+(X2*X3)/(X2+X3)
[/mathjax]


No a keď prehodíme A/C na druhú stranu tak máme g()=0

Celý problém nekončí. Ja som taký divný typ človeka prvé si to chcem vyskúšať tak jednoducho
A keď to ide pridám to zložité 😂. Problém a možno aj zároveň riešenie je že tie premenné nadobúdajú komplexné čísla. Chcem funkciu f() rozdeliť na komplexné a reálne zložky a budem sa tváriť že mám mám 2 rovnice a skúsim potom použiť Newtonovu methodu možno komplexné čísla vytvoria silnejšie väzby ?? A ziteruje to bez problémov.To skúsim až zajtra dnes už nemám síl.

Offline

 

#4 29. 11. 2023 22:42

Bati
Příspěvky: 2439
Reputace:   191 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

↑ caopyp:
Ja ale porad absolutne nevim, o co ti jde. Pokud o reseni te prvni rovnice, co jsi uvedl, tak na to nepotrebujes Newtonovu metodu, protoze to snadno vyresis exaktne. Nechci ostatni foristy podcenovat, ale domnivam se, ze dokud neuvedes "exaktnejsi" zadani, tak se uzitecne odpovedi nedockas.

Offline

 

#5 29. 11. 2023 23:15

caopyp
Zelenáč
Příspěvky: 11
Reputace:   
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

↑ Bati:

Už je to niejaka doba čo som študoval. Myslel som že ak mám jednu rovnicu o 2 neznámych že sa to dá počítať iba ako iteracia. Už to asi vidím zajtra to skúsim vypočítať exaktne. Myslím si že pri komplexných číslach dostem úplne iné hodnot. Ako zadanie do školy neexistuje. Pracujem vo firme a je tam jeden elektrotechnický obvod ktorý pracuje blízko pri paralelnej rezonancii impedancii a chcel som dopocitat aký odpor by bol vhodný do zapojenia to len tak pre seba počítam nemám to ako "exaktne zadanie" od pána profesora 🙃

Offline

 

#6 30. 11. 2023 19:14

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 897
Reputace:   63 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Řekl bych, že se jedná o problém XY


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 

#7 01. 12. 2023 10:24

check_drummer
Příspěvky: 4939
Reputace:   106 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

↑ mák:
Vyskytuje se často i v informatice... :-)


"Máte úhel beta." "No to nemám."

Offline

 

#8 01. 12. 2023 15:41 — Editoval caopyp (01. 12. 2023 15:47)

caopyp
Zelenáč
Příspěvky: 11
Reputace:   
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Tak ešte raz. Vytvoril som model elektro zapojenia odporov a indukcie kapacity. Súčet týchto odporov názvyme impedancia. V elektrotechnike vzniká problém že keď použijeme cievku alebo kondenzátor vznikne fazovy posun mezdi napätím a prúdom. Ktorý sa dá vyjadriť i(t)=Im*sin (w*t+fazovy uhol) aby sme vedeli jednoducho pracovať s rovnicami (aspoň nás to učili v škole) tak sa na miesto nich používajú komplexné čísla to je vysvetlenie prečo používam komplexné čísla. Existuje problém ktorý sa snažím vypočítať no a ten problém je taký že človek jednoducho nevie vypočítať zostavené rovnice ktoré reprezentujú meraný model lebo ma v systéme viac neznámych ako rovníc. Tak som si spomenul že existuje nejaká iteracna metóda tak som šiel a použil som Newtonovu methodu aby som sa pokúsil vypočítať neznáme ktoré nemám. Prvé som to chcel skúsiť iba v rovine reálnych čísel. Následne som skúsil podľa doporučenia exaktne a to tak že som si vyjadril jednu premennu a dosadil som ju zase do rovnice ale problém je že je to 0=0 buď som urobil chybu ja pri zostavení rovnice alebo má proste nekonečno veľa riešení. Skúsil som danú funkciu rozšíriť na komplexné čísla a to ja jak konštanti tak aj premenné vynásobil som ich mezdi sebou a určil čo je reálna zložka a čo imaginárna zložka vytvoril som 2 rovnice o 4 premenných a zase so to skúsil cez Newtonovu metódu zase rovnaký problém ( ziteruje ale vždy inak podľa počiatočných hodnôt, to znamená že ak dosadim vypočítané premenné funkcia sa takmer rovna 0 ).Nie som matematik ale myslím si že problém je v Tom  že rovnica ( tá čo som uviedol hore to je platná rovníc s ktorou počítam) má veľa sčítaní a odcitani a je málo na sebe závislá alebo ako to nazvať no proste že môže dosiahnuť viacero riešení. Ako došli mi nápady myslel som že ak použijem komplexné čísla trochu upresnim problém a bude mať menej riešení...  Dúfam že som vyriešil XY problém 😀. Ešte ma napadlo že po výpočte viem z výsledkov povedať či sa to podarilo alebo nie proste viem akú hodnotu približne má nadobúdať prvá premenna

Offline

 

#9 01. 12. 2023 19:00

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 897
Reputace:   63 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Začneme od začátku:
1 - Jaký obvod počítáš? Nejlépe uvést celkové schéma počítaného obvodu (včetně zdroje a zátěže). Co jsem pochopil, tak to bude asi nějaký rezonanční obvod (sériový, nebo paralelní).
2 - Jaké hodnoty znáš? (napětí, proud, odpor, kapacitu, indukčnost, frekvenci). Impedance je závislá na frekvenci.
3 - Kterou hodnotu potřebuješ vypočítat?


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 

#10 01. 12. 2023 19:29

caopyp
Zelenáč
Příspěvky: 11
Reputace:   
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

↑ mák:
Ešte predtým ako začnem treba povedať že ne to nie len súčiastky zapojené v elek. schéme . Ide o to že pripojíte zdroj na obvod kde je zapojene elektrotechnicke zariadené ktoré sa nahrádza ako model zapojením či už paralelným alebo sériovým impedanciami. Treto sa to nedá odmerať multimeteom. Lebo niektoré časti sú reálne zariadenia a iba modelom ich premeniť ako impedanciu.
1. Dane zapojenie vychádza z jednoduchšieho modelu (ak to bude fungovať skúsim použiť presnejšiu) ale to nič nemení na Tom že je to správne zapojenie.

O-----------Z1----------|--------|
                               |        |
                              Z2    Z3
                               |        |
O-------------------------|--------|

2. Napätie U, Prúd I, Z3 ( technická cievka Xl>>R)
3. Z2 (kapacitny charakter R-jXc)  , Z1.

Mezdi Z2 a Z3 je do určitej miery paralelná rezonancia ale keďže obidve Z2 a Z3 majú aj reálnu zložku nikdy odpor nebude nekonečný.

Impedancie sú frekvenčné závislé ale je to jedno lebo sa to meria pri jednej frekvencie aj všetky hodnoty sú údajne pri rovnakej frekvencii .

Dúfam že schému nerozhádže 🙃

Offline

 

#11 01. 12. 2023 21:59

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 897
Reputace:   63 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Předpokládám, že Z1 je také kapacita.
Pokud zjednoduším obvod tak že kapacity (Z1 a Z2) jsou téměř ideální (zanedbáme sériový odpor) a  indukčnost je reálná (její jakost bude tvořena sériovým odporem R), pak vychází:
[mathjax]{{U}\over{I}}={{\sqrt{\left(4\,\pi^2\,\left(C_{2}+C_{1}\right)\,L\,

f^2-1\right)^2+4\,\pi^2\,\left(C_{2}+C_{1}\right)^2\,R^2\,f^2}

}\over{2\,\pi\,C_{1}\,f\,\sqrt{4\,\pi^2\,C_{2}\,f^2\,\left(C_{2}\,

\left(4\,\pi^2\,L^2\,f^2+R^2\right)-2\,L\right)+1}}}[/mathjax]


Z toho je vidět, že hodnota C1 (Z1) je závislá na hodnotě C2 (Z2) a naopak. Pokud známe všechny ostatní hodnoty, lze vypočítat jednu chybějící, ale ne dvě. Na to by jsme museli znát ještě nějakou podmínku (rovnici). Například frekvenci na které nastává rezonance obvodu. V každém případě s konkrétními hodnotami se to bude počítat mnohem jednodušeji.


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 

#12 01. 12. 2023 22:07

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 897
Reputace:   63 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Pokud známe požadovanou fázi pak by to šlo vypočítat (to je ta druhá rovnice), pravděpodobně nějakou iterační metodou.
Fáze obvodu je:

[mathjax]={\rm atan2}\left(\left(-\left(2\,\pi\,C_{2}\right)-2\,\pi\,C_{1}

\right)\,R\,f , \left(4\,\pi^2\,C_{2}+4\,\pi^2\,C_{1}\right)\,L\,f^2

-1\right)-\arctan \left({{8\,\pi^3\,C_{1}\,C_{2}\,L\,f^3-2\,\pi\,

C_{1}\,f}\over{4\,\pi^2\,C_{1}\,C_{2}\,R\,f^2}}\right)[/mathjax]


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 

#13 01. 12. 2023 22:16

caopyp
Zelenáč
Příspěvky: 11
Reputace:   
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

↑ mák:

Áno , síce neviem ako ste sa dopracovali k tak zložitej rovnici

[mathjax]Zc=U/I=(Z2*Z3)/(Z2+Z3)+Z1[/mathjax]

[mathjax]0=-U+I*Z1*Z3+(U-I*Z1+I*Z3)*Z2[/mathjax]
Píšem to z hlavy snáď som sa nepomýlil

Ja som ale napísal rovncii pre 2 kirchhoffov zakon + ešte dajake dovyjadrenid.

Ale frekvenciu netreba riešiť je konštantná viem odpor a znejú si potom dopocitam C . Ide o to že ak máme  viac premenných ako sa dá
zostaviť rovníc, predpokladal som že jediná možnosť ako to vypočítať je použiť iteracnu metódu výpočtu. No a tá základná Newtonova zlyhal tak čo teraz. Ako našiel som inú tzv. SA mathodu ale tu som živote nevidel a nepoužil kým to nastupujem možno tak pondelok by som mohol povedať či to pomohlo. Preto píšem na matematické fórum či sa s tým niekto nestretol 🤷

Offline

 

#14 01. 12. 2023 22:28 — Editoval mák (01. 12. 2023 22:32)

mák
Místo: Vesmír, Galaxie MD
Příspěvky: 897
Reputace:   63 
 

Re: Newtonova iter. m. problém blízkych lokálnych min.

Do rovnice:
[mathjax]Zc=U/I=(Z2*Z3)/(Z2+Z3)+Z1[/mathjax]
jsem pouze dosadil hodnoty:
[mathjax]Z_{1}=-\left({{i}\over{2\,\pi\,C_{1}\,f}}\right)[/mathjax]
[mathjax]Z_{2}=-\left({{i}\over{2\,\pi\,C_{2}\,f}}\right)[/mathjax]
[mathjax]Z_{3}=2\,i\,\pi\,L\,f+R[/mathjax]
a vypočítal absolutní odpor a fázi (a vyloučil práci s imaginárními hodnotami).

Z toho je vidět že vlastnosti obvodu závisí na frekvenci.


LibreOffice Verze: 7.6.6.3, Maxima 5.47.0 (SBCL)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson