1.1 数值计算的任务
数值计算方法的任务:为各种数学问题的数值解答,提供最有效的算法

没有一种算法处处有效,必须针对具体问题选择和改造适当的算法
1.2 计算机中的数系与运算特点
在计算机中,任一实数x可表示成十进制浮点数:

一般地,可定义β进制浮点数:



1.3 数值计算的误差
误差的来源

模型误差(描述误差)
“所有的模型都是错的,但是很多模型都是有用的”
观测误差(数据误差,参量误差)

截断误差(方法误差)

舍入误差(计算误差)

绝对误差、相对误差与准确数字

绝对误差和绝对误差限


相对误差和相对误差限


有效数字
四舍五入:在这种算法下,误差的上限不超过末位数字的半个单位
有效数字是通过绝对误差去定义的

有效数字和相对误差的关系


误差的传播

这样一个过程就称作误差的传播


用微分的近似方法,得到误差的表达式为:

以上系数的绝对值,分别称作绝对误差系数和相对误差系数

1.4 算法的稳定性
例如,for循环循环很多次之后,误差仍是可控的




