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¿Por qué se prefieren soluciones numéricas a soluciones analíticas?

Estoy aprendiendo acerca de la optimización, y la diferencia entre una solución analítica y numérica. Supongamos que existe una función de costo f(x), y queremos encontrar el valor de x , lo cual minimiza el este. En una solución analítica, podríamos diferenciar con respecto a x, es decir, encontrar df(x)/dx. Mientras que en una solución numérica, trataremos de valores de x, y ver en qué dirección tenemos que cambiar x con el fin de avanzar hacia la solución (gradiente de la pendiente).

A mí me parece que la solución analítica es siempre el preferido ya que proporciona una respuesta exacta. No quedar atrapado en mínimos locales, y usted puede estar seguro de que su solución es correcta. Entonces, ¿por qué no utilizar siempre las soluciones analíticas?

Entiendo que las soluciones numéricas de hacer las cosas más fácil porque no tienes que trabajar hacia fuera con la mano la solución analítica, pero a mí me parece que solucionar algo con la mano para obtener una respuesta precisa es altamente preferido hacerlo de cómputo para un aproximado de respuesta. Puede alguien aclarar esto para mí? Gracias!

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Chappers Puntos 20774
  • Algunas ecuaciones no tienen ninguna solución analítica finito expresable ($x^5+x+1=0$, por ejemplo).
  • Manipulación algebraica simbólica es de cómputo costoso, incluso puede producir una solución utilizable.
  • Para algunas funciones, incluso tomando la derivada analíticamente es difícil.
  • No siempre necesitas una solución exacta: a veces usted apenas quiere límites en la respuesta.

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Eff Puntos 4600

Bueno, estoy de acuerdo que una solución analítica es generalmente preferible si se puede encontrar. El problema es que en muchos, muchos problemas para encontrar soluciones analíticas es muy difícil o incluso imposible. Todavía a menudo, estos problemas pueden resolverse por métodos numéricos.

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Antitheos Puntos 696

Soluciones numéricas son rápidos y sucios:

Rápido

Esto significa más rápido que el modo analítico, es posible en la vida humana, el tiempo o incluso posible.

Sucio

Esto significa que no es exacto como analítica queridos y, a menudo no demasiado mal.

Si usted tiene un sistema que puede corregir las cosas durante el vuelo, usted puede incluso volar cosas a los cometas lejos.

Otra razón:

A menudo, nuestros datos de entrada tiene errores, por lo que el cálculo exacto es de alguna manera no es tan buena ya.

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