本文详细介绍了超拉丁立方抽样(Latin Hypercube Sampling, LHS)的基本原理及其在MATLAB中的实现方法。超拉 丁立方抽样是一种高效的统计抽样技术,能够在多维空间中生成均匀分布的样本点,广泛应用于数值模拟、优化设 计、敏感性分析等领域。文章通过实例演示了如何在MATLAB中利用内置函数或自定义函数进行超拉丁立方抽样,并 提供了相关技巧和建议,帮助读者更好地理解和应用该技术。 适用人群: 适用于需要进行多维空间抽样、数值模拟或优化设计的科研人员、工程师和学生。 使用场景: 当需要在多维参数空间中进行均匀抽样以进行数值实验、模型验证或敏感性分析时,超拉丁立方抽样是一种非常有 效的工具。 目*: 通过本文的学习,读者能够掌握超拉丁立方抽样的基本原理,学会在MATLAB中实现超拉丁立方抽样,并能够将其应 用于实际问题中。 标签: MATLAB 超拉丁立方抽样 数值模拟 均匀抽样
2024-12-17 16:58:33 123KB matlab 数值模拟
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针对岩石物理试验中出现的孔隙流体(油水)两相分离现象,应用格子Boltzmann(LB)方法中的两相不相溶流体的伪势模型,对油水界面动力学行为进行微观数值模拟,分析多孔介质中两相流动的微观特征,并从理论上给出两相不相溶流体界面张力因子Gf值的确定方法。模拟由于表面张力造成的油水两相分离现象,在此基础上研究润湿性对真实储层岩心孔隙流体两相分离的影响,并实现全程动态可视化。研究表明,用LB方法进行储层岩石油水两相分离简便易行、形象直观,是研究流体分离规律和特点的重要评价方法。
2024-10-24 15:53:58 325KB 自然科学 论文
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山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 1、Cholesky分解 Computer Problems P101 2.6 山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 1、Cholesky分解 Computer Problems P101 2.6 1、Cholesky分解 Computer Problems P101 2.6
2024-09-29 15:02:07 342KB 数值计算
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Delphi是一种强大的面向对象的编程语言,常用于开发桌面应用程序。在编程过程中,数值算法扮演着至关重要的角色,它们能够解决各种数学问题,包括计算、优化、预测等。本资源集合提供了一组针对Delphi开发者的常用数值算法,且附带了配套的源代码,这对于学习和应用这些算法非常有帮助。 1. **线性代数算法**:线性代数是计算科学的基础,包括矩阵运算、解线性方程组、特征值和特征向量的计算。例如,高斯消元法用于求解线性方程组,LU分解和QR分解则常用于矩阵求解和求逆。 2. **数值积分**:数值积分是估算函数在一定区间下的积分值,常见的方法有梯形法则、辛普森法则和高斯积分。在Delphi中,可以使用递归或非递归的方式来实现这些算法。 3. **数值微分**:数值微分用于估计函数的导数,这对于曲线拟合和优化问题至关重要。常见的方法包括有限差分法,如向前差分、向后差分和中心差分。 4. **优化算法**:包括一维搜索(如黄金分割法、二分查找法)、多维优化(如梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法、遗传算法、粒子群优化等)。这些算法广泛应用于机器学习、工程设计等领域。 5. **插值与拟合**:插值用于通过已知数据点构造一个函数,使得该函数在这些点上的值与原始数据相匹配。拉格朗日插值、样条插值是常见方法。拟合则是找到最佳的函数模型来逼近数据,如最小二乘法拟合。 6. **随机数生成与统计**:在模拟和统计分析中,随机数生成是关键。Delphi提供了随机数生成器,可以配合各种分布(如均匀分布、正态分布)生成符合特定概率特性的数值。 7. **数值解微分方程**:微分方程描述了许多自然现象,如欧拉方法、龙格-库塔方法用于常微分方程的数值解,而偏微分方程的数值解则通常涉及有限差分、有限元或谱方法。 8. **排序与搜索算法**:虽然不是纯数值算法,但在处理大量数据时,快速排序、归并排序、二分查找等算法在Delphi中不可或缺。 9. **图形和图像处理**:在Delphi中,数值算法也应用于图形和图像处理,如像素操作、滤波、边缘检测等。 10. **物理和工程计算**:数值算法在物理学(如流体动力学、电磁学)和工程学(如结构分析、信号处理)中有广泛应用,如傅立叶变换、傅立叶级数等。 通过这个Delphi常用数值算法集,开发者不仅可以学习到基础的数值计算方法,还能深入了解如何在实际项目中高效地实现这些算法。配套代码使得学习过程更具实践性和可操作性,有助于提升开发者的技能和解决问题的能力。
2024-09-21 18:09:15 26.95MB
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在IT领域,数值算法是计算机科学的一个重要分支,它涉及到用数学模型来解决实际问题,尤其是在处理数值计算和数据处理时。本资源“常用数值算法--C语言(重要)”提供了一组用C语言实现的常见数值算法,这对于学习和提升C语言编程以及数值计算技能的开发者来说非常有价值。下面,我们将深入探讨这些算法及其C语言实现。 1. **雅可比迭代法**:这是一种用于求解线性方程组的方法,基于迭代过程逐步逼近解。在C语言中,通过构建系数矩阵、右端项向量和初始猜测值,可以实现该算法。迭代直到满足预设的收敛条件或达到最大迭代次数。 2. **最小二乘法**:在处理实际问题时,往往需要拟合数据点,最小二乘法是最常见的方法之一。它通过最小化误差平方和来寻找最佳拟合曲线。C语言实现中,需要计算残差、设计矩阵和梯度,然后应用优化算法(如高斯-塞德尔迭代)求解。 3. **拉格朗日插值多项式**:这是一种在一组离散点上构造连续函数的数学方法。在C语言中,需要计算拉格朗日基多项式并组合成插值多项式,以对未知数据点进行预测。这种方法在数据拟合和曲线生成中很常见。 4. **改进欧拉法**:欧拉方法是常微分方程初值问题的数值解法。改进欧拉法(也称为半隐式欧拉法)结合了前向欧拉和后向欧拉的优点,提高了稳定性。在C语言实现中,需要计算时间步长、当前值和未来值,然后进行迭代。 5. **牛顿迭代法**:这是一个用于求解非线性方程的迭代方法,利用函数的导数信息来逼近根。在C语言中,需要实现函数和其导数的计算,通过迭代更新来接近解,直到满足精度要求。 以上每个算法的C语言实现都涉及到了数值计算的核心概念,包括矩阵操作、迭代过程、数值稳定性和误差控制。理解并能熟练运用这些算法对于开发数值计算软件、数据分析工具或者物理模拟程序至关重要。通过学习这个压缩包中的源代码,不仅可以提升C语言编程技巧,还能深入理解数值计算的基本原理和方法,从而在实际项目中更高效地解决问题。
2024-08-22 13:28:31 4KB 数值算法
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运用FLAC3D数值分析方法口孜东矿11-2煤巷围岩进行开挖与支护模拟,采用摩尔—库伦弹塑性计算模型,巷道围岩与支护结构之间采用接触单元,计算得出在锚喷支护条件下,巷道开挖段的顶板下沉、帮部水平收敛大小以及塑性区范围,为工程设计与施工提供参考。
2024-08-22 10:57:03 1.27MB FLAC3D 巷道围岩 巷道开挖与支护
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针对某矿T1493风道绕道的具体条件,对其进行了锚网支护参数设计,结合所得到的支护参数,确定其支护形式为全断面锚喷网支护。利用FLAC3D数值模拟软件对该风道绕道3种支护方案的巷道位移变化和塑性区变化进行了模拟,通过对比得出了最佳支护方案。对该风道绕道水平变形、顶板下沉变形和底鼓变形进行了观测,结果发现锚喷网支护满足其支护要求。
2024-07-29 13:44:56 1.02MB 软岩巷道 锚喷网支护 数值模拟
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针对送粉式激光熔覆的特点,基于生死单元法建立了一种可以同时计算瞬态温度场及熔覆层几何形貌的三维数值模型,模型中考虑了送粉过程中激光能量的衰减和粉末颗粒的温升。基于该模型对送粉式激光熔覆过程中的温度场分布和几何形貌特点进行了分析。结果表明,在熔覆开始较短时间后,工件的瞬态温度分布与熔覆层几何形貌基本保持稳定。进行了不同送粉速率下的送粉式激光熔覆试验,对比了熔覆层横截面几何形貌的试验结果和计算结果,熔覆层表面轮廓线与试验结果基本保持一致,熔覆层的宽度、高度和熔深与试验结果基本吻合,说明了所建立的激光熔覆层几何形貌计算模型的有效性和可靠性。
2024-07-29 10:19:54 4.07MB 激光技术 激光熔覆 数值模拟
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该文档讲述了三角调频连续波的建模与数值仿真,可以给想了解三角波调频连续波的同学提供参考。
2024-07-25 17:15:14 198KB 调频连续波 数值仿真
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数值积分】是数学计算中的一个重要领域,它用于求解函数在特定区间内的积分值,因为许多实际问题中,解析求解积分是非常困难或者不可能的。本章主要讲解了多种数值积分方法,包括机械求积、牛顿-柯特斯公式、龙贝格算法、高斯公式以及数值微分。 【机械求积】是数值积分的基础方法,通过将积分区间划分为多个小段,并对每个小段应用简单的几何形状(如矩形、梯形或三角形)来估算其面积,进而近似整体的积分值。 【牛顿-柯特斯公式】是一种基于多项式插值的数值积分方法,它利用函数在区间端点的值构造一个多项式,然后计算这个多项式的积分,以此来近似原函数的积分。不同阶的牛顿-柯特斯公式对应于不同次数的多项式,通常情况下,阶数越高,近似精度也越高。 【龙贝格算法】是一种递归的数值积分方法,特别适用于广义积分和无穷区间上的积分。它通过逐步增加区间数目和调整权重来提高积分的精确度。 【高斯公式】是基于特定节点的多项式插值,如 Legendre-Gauss 公式,利用特定节点上的高次多项式来精确积分,这些节点的选择使得插值多项式能更好地逼近原函数,从而提高积分的精确性。 【数值微分】是在无法直接求导或导数难以表达的情况下,通过计算函数值的差商来近似导数值。差商分为向前差商、向后差商和中心差商,其中中心差商通常被认为是最稳定且精度较高的方法,因为它更接近函数在该点的切线斜率。误差分析表明,差商的截断误差随着步长h的减小而减小,但过小的h会引入较大的舍入误差。因此,选取合适的步长h是数值微分中的关键。 在实际应用中,需要根据问题的具体情况和计算资源来平衡精度和计算复杂性,选择合适的方法进行数值积分或数值微分。例如,对于给定的自变量和函数值,可以利用中心差商公式求得各点的导数值近似值,通过比较不同步长下的差商,可以评估和优化计算结果的准确性。
2024-07-16 14:31:32 1.25MB
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