Funktionen > Lösen und Optimieren > Lösungsalgorithmus wählen
Lösungsalgorithmus wählen
Sie können einen Lösungsalgorithmus für die folgenden Funktionen wählen: Find, Minerr, Minimize, Maximize, Pdesolve, Odesolve, numol, genfit und polyroots sowie für bestimmte Integrale.
Wenn Sie den Algorithmus anzeigen möchten, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Funktionsnamen oder den Integraloperator.
Wenn Sie den Lösungsalgorithmus ändern möchten, wählen Sie einen Lösungsalgorithmus in der Liste aus.
Algorithmusauswahl für bestimmte Integrale 
Die folgenden numerischen Integrationsmethoden sind verfügbar:
Romberg – Gültig für die meisten Integrale. Verwendet trapezförmige Näherungen über eine gerade Anzahl von Teilintervallen. Anschließend werden aufeinanderfolgende Schätzungen durch Summierung der Flächeninhalte der Trapezoide verglichen.
Adaptiv – Gültig für Funktionen, die sich im Integrationsintervall schnell ändern. Wird auch als Quadraturmethode bezeichnet.
Unendliche Grenze – Gültig für Integrale, bei denen mindestens ein Grenzwert unendlich ist. Die integrierte Funktion muss reell sein.
Einzelner Endpunkt – Gültig für Integrale, die Singularitäten oder Unendlichkeiten an einer oder beiden Integrationsgrenzen aufweisen. Wird auch als offene Romberg-Methode bezeichnet.
Zusätzliche Informationen:
Die Auswahl des Algorithmus ist nur für bestimmte Integrale möglich.
Wenn mindestens einer der Integralgrenzwerte größer als der absolute Wert von 10^307 oder wenn das Integral unendlich ist, verwendet Automatische Auswahl als Lösungsalgorithmus Unendliche Grenze. In anderen Fällen wird Adaptiv verwendet.
Algorithmusauswahl für Find, Minerr, Minimize und Maximize 
Für Find, Minerr, Minimize und Maximize verwendet Automatische Auswahl als Standardalgorithmus die Methode Nichtlinear: Levenberg Marquardt.
Linear – Gültig, wenn das Problem eine lineare Struktur hat, nämlich Zielfunktionen mit allen Randbedingungen. Dieser Algorithmus bietet schnelle und genaue Ergebnisse.
Nichtlinear: Levenberg Marquardt – Versucht, die Nullen der Fehler in den Randbedingungen zu finden. Wenn keine Nullen gefunden werden, minimiert die Methode die Quadratsumme der Fehler in den Randbedingungen.
Nichtlinear: Konjugierter Gradient – Faktorisiert eine Projektionsmatrix und wendet das Verfahren konjugierter Gradienten an, um ein quadratisches Modell des Schrankenproblems näherungsweise zu minimieren.
Nichtlinear: SQP – Diese Methode vom Typ "aktiver Satz" löst eine Sequenz an Unterproblemen mit quadratischer Programmierung aus, um die Lösung zu finden.
Nichtlinear: Innerer Punkt – Diese Methode ersetzt das nichtlineare Programmierproblem durch eine Reihe von Teilproblemen, die durch einen Schrankenparameter gesteuert werden.
Nichtlinear: Aktiver Satz – Methoden vom Typ "aktiver Satz" lösen eine Folge von Teilproblemen auf der Grundlage eines quadratischen Modells des ursprünglichen Problems.
Problembehandlung:
Versuchen Sie es mit einer anderen Methode. Eine bestimmte Methode kann bei dem Problem, das Sie zu lösen versuchen, besser oder schlechter funktionieren als die anderen.
Versuchen Sie es mit einem anderen Schätzwert, oder fügen Sie eine Ungleichheitsnebenbedingung hinzu. Geben Sie einen komplexen Schätzwert an, wenn Sie eine komplexe Lösung anstreben.
Verwenden Sie Minerr anstelle von Find, um eine Näherungslösung zu ermitteln.
Versuchen Sie es mit einem anderen Wert für TOL oder CTOL.
Bei Systemen, für die es mehr als eine Lösung gibt, hängt die zurückgegebene Lösung von den Schätzwerten ab. Sie können Ungleichheiten hinzufügen, um den Gleichungslöser zu zwingen, eine andere Lösung zu finden.
Algorithmusauswahl für Pdesolve und numol 
Für Pdesolve und numol wird standardmäßig der Lösungsalgorithmus Unterschiede an 5 rekursiven Punkten verwendet. Alle Algorithmen verwenden zum Lösen die Radau-Methode.
Polynom – Verwendet Polynomnäherungen der räumlichen Ableitungen erster und zweiter Ordnung, um das PDE-System durch die time-Variable auf ein ODE-System zu reduzieren.
Zentrale Unterschiede – Verwendet zentrale Unterschiede zur Annäherung an räumliche Ableitungen erster Ordnung mit rekursiver Anwendung für räumliche Ableitungen zweiter Ordnung, um das PDE-System durch die time-Variable auf ein ODE-System zu reduzieren.
Unterschiede an 5 Punkten – Verwendet Unterschiede an 5 Punkten zur Annäherung an räumliche Ableitungen erster Ordnung mit separater Annäherung für räumliche Ableitungen zweiter Ordnung, um das PDE-System durch die time-Variable auf ein ODE-System zu reduzieren.
Unterschiede an 5 rekursiven Punkten – Verwendet Unterschiede an 5 Punkten zur Annäherung an räumliche Ableitungen erster Ordnung mit rekursiver Anwendung für räumliche Ableitungen zweiter Ordnung, um das PDE-System durch die time-Variable auf ein ODE-System zu reduzieren.
Algorithmusauswahl für Odesolve 
Adams/BDF (Standard) – Bei nicht-steifen Systemen ruft Odesolve den Adams-Gleichungslöser auf, der die Adams-Bashforth-Methoden verwendet. Wenn Odesolve feststellt, dass das System aus ODEs steif ist, schaltet es auf den BDF-Gleichungslöser (Backward Differentiation Formula) um.
Fest – Ruft den rkfixed-Gleichungslöser auf, der ein Runge-Kutta-Verfahren mit fester Schrittweite verwendet.
Adaptiv – Ruft den Rkadapt-Gleichungslöser auf, der ein Runge-Kutta-Verfahren mit adaptiver Schrittweite verwendet.
Radau – Bei Systemen, die steif sind oder algebraische Randbedingungen aufweisen, ruft Odesolve den Radau-Gleichungslöser auf.
Weitere Informationen finden Sie unter GDGL-Lösungsalgorithmen.
Algorithmusauswahl für genfit 
Optimierter Levenberg-Marquardt (Standard) – Diese optimierte Version der Levenberg-Marquardt-Methode zur Minimierung ist häufig schneller und reagiert weniger empfindlich gegenüber schlechten Schätzwerten. Sie reagiert dagegen empfindlicher auf Fehler in den bereitgestellten algebraischen Ableitungen.
Levenberg-Marquardt – Diese Methode zur Minimierung wird verwendet, um nicht-lineare Probleme der kleinsten Quadrate zu lösen. Diese Methode sollte mit genfit für gut funktionierende und genaue Schätzwerte verwendet werden.
Algorithmusauswahl für polyroots 
LaGuerre (Standard) – Diese Methode ist iterativ und sucht auf der komplexen Ebene nach Lösungen.
Begleitmatrix – Diese Methode konvertiert die Gleichungen in ein Eigenwertproblem.
War dies hilfreich?