Такая схема работает нормально только тогда, когда коэффициент r по абсолютной величине не превосходит единицы. В противном случае, ошибки округления умножаются на большой коэффициент и, таким образом, экспоненциально растут. Математики называют это явление неустойчивостью вычислительной схемы. Если вычислительная схема неустойчива, то полученные с ее помощью результаты не имеют никакого отношения к исходной задаче. В нашем случае схема устойчива, когда коэффициент r = -akj/aijне превосходит по модулю единицы. Для этого должно выполняться неравенство Отсюда следует, что при поиске разрешающего элемента в j-м столбце необходимо найти не первый попавшийся ненулевой элемент, а максимальный по абсолютной величине. Если он по модулю не превосходит е, то считаем, что все элементы столбца нулевые; иначе меняем местами строки, ставя его на вершину столбца, и затем обнуляем столбец элементарными преобразованиями второго рода.
Таким образом, основная идея метода Гаусса - привести матрицу систему к диагональному виду, то есть все элементы главной диагонали – нули. Для приведения матрицы к такому виду, мы выбираем самую верхнюю строку матрицы, и вычитаем её из всех остальных строк, умножив её для каждой строки на некий коэффициент, так, что самый левый столбец ниже главной диагонали заполнен нулями. Вычитаемая с коэффициентом строка называется текущей строкой. Выбирая текущую строку вначале верхнюю, а потом всё ниже и ниже, мы добьёмся, что все элементы ниже главной диагонали будет равны нулю. Эту часть метода- обработка строк по текущей строке и предстоит распараллеливать.
Суть метода заключается в последовательном исключении неизвестных.
1.3 Постановка задачи разработки алгоритма точного решения системы линейных уравнений методом Гаусса
Для разработки алгоритма точечного решения системы линейных уравнений методом Гаусса поставим следующие задачи:
Анализ существующей литературы по тематики исследования;
Разработать алгоритм точечного решения линейных уравнений методом Гаусса;
Выбор средств реализации;
Применение разработанного алгоритма;
Глава 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИМА РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННОЙ ЗАДАЧИ
2.1. Вывод основных математических соотношений
точного решения системы линейных уравнений методом Гаусса
2.2 Разработка точного решения системы линейных уравнений методом Гаусса
2.3 Разработка блок-схемы алгоритма точного решения системы линейных уравнений методом Гаусса
Глава 3.ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО АЛГОРИТМА ТОЧНОГО РЕШЕНИЯ СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРОВНЕНИЙ МЕТОДОМ ГАУССА.
3.1 Задачи и условия исследования алгоритма
3.2 Программная реализация алгоритма
3.3 Результаты исследования алгоритма
Заключение
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Начальный курс С и С++.: Учебник. /Б.И. Березин. Москва:"ДИАЛОГ-МИФИ",1999г.
2. Язык программирования С++. : Учебник. /. Страуструп. Киев:"ДиаСофт", 1993 г.
3. Введение в язык С++: Учебник. /Бьярн Страустрап.– СПб.: 1995.
4. Структуры и алгоритмы обработки данных: Учебник. / Матьяш В.А., Путилов В.А., Фильчаков В.В. , Щёкин С.В. - Апатиты, КФ ПетрГУ, 2000
5. С++ /Дэвис Стефан Р.,4-е издание : Пер. с англ.:- М.: Издательский дом «Вильямс»,2003
6. Основы программирования: Учеб. Для сред. проф. образования /И.Г.Семакин, А.П. Шестаков. – М., 2006.
7. С++ экспресс курс: Учебник. /Лаптев В.В. – СПб.: БХВ- Петербург 2004.
8. С++ учебный курс: Учебник. /Франка П. – СПб.:Питер 2005.
9. МОДЕЛИ И CТРУКТУРЫ ДАННЫХ:/ Учебное пособие/ Д. Далека, А.С. Деревянко, О.Г. Кравец, Л.Е. Тимановская -Харьков:ХГПУ, 2000
10.Высшая математика для экономистов: учебник для студентов вузов/Н.Ш.Кремер,3-е издание.-М.:ЮНИТИ-ДАНА,2006
1. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. – М.: Наука, 2007. – 708 с.
2. Васильев, Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. [Текст] / Ф.П. Васильев – М.: Наука, 2002. C. 415.
3. Высшая документация – Online документация [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://vm.psati.ru/online-vmath/index.php?page=8
4. Калиткин, Н.Н. Численные методы. [Электронный ресурс] / Н.Н. Калиткин. – М.: Питер, 2001. С. 504.
5. Кнут, Д.Э. Искусство программирования. Основные алгоритмы [Текст] / Д.Э. Кнут. – М.: Вильямс, 2007. Т.1.– 712 с.
6. Метод Гаусса [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.wikipedia.org/wiki/Метод_Гаусса.
7. Симанков, В.С. Основы функционального программирования [Текст] / В.С. Симанков, Т.Т. Зангиев, И.В. Зайцев. – Краснодар: КубГТУ, 2002. – 160 с.
8. Степанов, П.А. Функциональное программирование на языке Lisp. [Электронный ресурс] / П.А.Степанов, А.В. Бржезовский. – М.: ГУАП, 2003. С. 79.
9. Хювенен Э. Мир Лиспа [Текст] / Э. Хювенен, Й. Сеппянен. – М.: Мир, 1990. – 460 с.
10. Волков Е.А. численные методы: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., испр. – М.:Наука, 1987. – 248 с.
11. Роганин А.М. Основные формулы высшей математики. – Х.:Торсинг, 2002
12. Б.П. Демидович и И.А. Марон. “Основы вычислительной математики”, Москва, 1963г.
13. Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. “Численные методы”, Москва, 1987г.
14. Ю.П. Боглаев. “Вычислительная математика и программирование”, Москва, 1990г.
1) М. Додж, К. Кината, К. Стинсон "Эффективная работа в Microsoft Excel 97", издательство "Питер"; Санкт-Петербург, 1998г.2) Е.К. Овчаренко, О.П. Ильина, Е.В. Балыбердин "Финансово - экономические расчеты в Excel", Москва, 1999 г.3) Йорг Шиб, Excel 7,0: Сотни полезных рецептов, Дюссельдорф-Киев-Москва- Санкт-Петербург, 1997 г.4) Симонович С.В. и др. Информатика Базовый курс: Учеб, для технических вузов. СПБ: Изд. «Питер», 2004.–640с
5) Калиткин Н.Н. и др. Численные методы. М.: Наука, 1982
6) Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Наука, 1987
7) Дьяконов В.П. Система MathCAD. М.: Радио и связь, 1993