数学 › 数値解析の基礎 › 条件数と安定性

四則・内積・Horner 法の後退安定性

命題 5.1(「条件数と安定性」§5) ・ ✓公理まで証明済み

オーバーフローとアンダーフローは起きないとする。

  1. x,y∈Fx,y\in\mathbb{F} について、fl(x±y)=x(1+δ)±y(1+δ)\mathrm{fl}(x\pm y)=x(1+\delta)\pm y(1+\delta), fl(xy)=x(1+δ) y\mathrm{fl}(xy)=x(1+\delta)\,y, fl(x/y)=x(1+δ)/y\mathrm{fl}(x/y)=x(1+\delta)/y(∣δ∣≤u|\delta|\le u)。したがって四則は成分ごとの後退誤差 uu 以下で後退安定である。
  2. x,y∈Fn\boldsymbol{x},\boldsymbol{y}\in\mathbb{F}^n、nu<1nu\lt1 とし、内積を前から順に計算した値を s^\hat s とする。s^=(x+Δx)Ty\hat s=(\boldsymbol{x}+\Delta\boldsymbol{x})^{\mathsf{T}}\boldsymbol{y}, ∣Δx∣≤γn∣x∣|\Delta\boldsymbol{x}|\le\gamma_n|\boldsymbol{x}|(成分ごと)となる Δx\Delta\boldsymbol{x} がある。すなわち内積は x\boldsymbol{x} について成分ごとの後退誤差 γn\gamma_n 以下である。
  3. Horner 法で計算した ∑i=0naixi\sum_{i=0}^na_ix^i の値は、係数 (a0,…,an)(a_0,\ldots,a_n) について成分ごとの後退誤差 γ2n\gamma_{2n} 以下である(2nu<12nu\lt1)。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 7 件、定義なども含めて 8 件)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 3 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

関連するノック 1 問