Вычислительная устойчивость

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

[править] Определение

В вычислительной математике большое значение имеет чувствительность решения к малым изменениям входных данных. Задача называется вычислительно неустойчивой, если малые изменения входных данных приводят к заметным изменениям решения. Это отдалённо напоминает непрерывное отображение.

Вычислительная устойчивость, например, решения системы уравнения, можно определить следующим образом: допустим мы решили систему уравнения относительно x1,...,xn, то есть нашли решение P(x1,...,xn). Если мы чуть-чуть поменяем значения на x1',...,xn', то новое решение P'(x1',...,xn') будет в каком-то смысле близким к решению P(x1,...,xn).

[править] Пример 1: cистема уравнений

Дана система двух линейных уравнений: \left\{\begin{matrix}u + 10v = 11, \\ 100u + 1001v = 1101. \end{matrix}\right.\,\!


Решением является пара чисел 
\left\{ {1;1} \right\}.
\,\!

«Возмутим» правую часть первого уравнения на 0,01 (вместо 11 напишем 11,01) и получим новую, «возмущённую» систему, решением которой является пара чисел {11,01; 0,00}, не имеющая ничего общего с решением невозмущённой системы. Здесь изменение значения одного параметра на 0{,}1\% \,\! привело к совсем другому решению.

[править] См. также