Wikipedia

Wyniki wyszukiwania

poniedziałek, 14 października 2013

Metody numeryczne - co to jest ? 

      Metodą numeryczną nazywa się każdą metodę obliczeniową sprowadzalną do operacji 
arytmetycznych dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia. Są to podstawowe operacje 
matematyczne, znane od wieków przez człowieka a także rozpoznawalne przez każdy 
procesor komputerowy. Na fundamencie tych czterech działań liczbowych można zbudować 
całą bazę obliczeniową dla mniej lub bardziej skomplikowanych zagadnień (np. obliczanie 
pierwiastka kwadratowego z liczby nieujemnej, ale też operacje całkowania i różniczkowania 
numerycznego). Dlatego zazwyczaj przez numerykę rozumie się dziedzinę matematyki 
zajmującą się rozwiązywaniem przybliżonym zagadnień algebraicznych. I rzeczywiście, 
odkąd zjawiska przyrodnicze zaczęto opisywać przy użyciu formalizmu matematycznego, 
pojawiła się potrzeba rozwiązywania zadań analizy matematycznej czy algebry. Dopóki były 
one nieskomplikowane, dawały się rozwiązywać analitycznie, tzn. z użyciem pewnych 
przekształceń algebraicznych prowadzących do otrzymywania rozwiązań ścisłych danych 
problemów. Z czasem jednak, przy powstawaniu coraz to bardziej skomplikowanych teorii 
opisujących zjawiska, problemy te stawały się na tyle złożone, iż ich rozwiązywanie ścisłe 
było albo bardzo czasochłonne albo też zgoła niemożliwe. Numeryka pozwalała znajdywać 
przybliżone rozwiązania z żądaną dokładnością. Ich podstawową zaletą była ogólność tak 
formułowanych algorytmów, tzn. w ramach danego zagadnienia nie miało znaczenia czy było 
ono proste czy też bardzo skomplikowane (najwyżej wiązało się z większym nakładem pracy 
obliczeniowej).

Metody numeryczne - do czego służą ? 



      Oczywiście metody numeryczne mogą służyć do rozwiązywania konkretnych zagadnień 
algebraicznych (takich jak np. równania nieliniowe czy problemy własne). Na ogół jednak są 
one ostatnim ogniwem w łańcuchu zwanym modelowaniem. W celu określenia zachowania 
się jakiegoś zjawiska w przyrodzie (tu uwaga będzie skierowana na zagadnienia fizyczne, 
czyli odwracalne), buduje się szereg jego przybliżeń zwanych modelami. Modele buduje się 
przyjmując coraz to nowe założenia i hipotezy upraszczające. Z rzeczywistego systemu 
fizycznego najpierw powstaje model mechaniczny, (czyli zbiór hipotez dotyczących np. 
materiału, środowiska, zachowania obciążenia itd.).