向量、矩阵与方程组 · 23

方程组、秩与敏感度

e23_solve.py的秩图:左侧原矩阵A=[[1,2],[3,−1]]把单位圆映成椭圆;右侧另设rank_deficient=[[1,1],[0,0]]把平面压成一条直线,null_vector=(1,−1)ᵀ映到零。右图矩阵与后面的病态矩阵C不是同一对象。

如何用一个可复现的 Python 实验解释“方程组、秩与敏感度”?

KEY POINTS

这条内容的重点

基础 1.5 小时

WORKFLOW

内容流程

  1. 明确问题

    先阅读《方程组、秩与敏感度》的源码注释,找出需要解释的变量、参数与方法。

    本步产物 问题与参数记录

  2. 运行实验

    在本地 Python 环境安装材料包列出的依赖,运行单个脚本并保留终端输出。

    本步产物 一份本地运行记录

  3. 解读结果

    如果配有图件,分别记录输入数据来源与图件状态,再解释图中模式。

    本步产物 结果图说明卡

  4. 改变条件

    调整一个参数或假设,比较输出变化,并指出教学模型的适用边界。

    本步产物 一项参数对照实验

METHODS

相关方法

DELIVERABLES

可获得的内容

LIMITATIONS

适用范围与注意事项

MATERIALS

相关资料与下载

只展示已核准公开的资料。

Python 源码

本案例 Python 源码

《方程组、秩与敏感度》配套脚本,可下载后在本地 Python 环境运行。网页不会执行代码。

许可:随附课程教学包;第三方公开数据按原始来源说明并注明出处
结果图件

本案例结果图

e23_solve.py的秩图:左侧原矩阵A=[[1,2],[3,−1]]把单位圆映成椭圆;右侧另设rank_deficient=[[1,1],[0,0]]把平面压成一条直线,null_vector=(1,−1)ᵀ映到零。右图矩阵与后面的病态矩阵C不是同一对象。 输入数据来源:脚本内构造的教学模拟或假设模型。图件状态:随教学包提供的静态运行结果,网页不会重新运行脚本。

许可:随附课程教学包;第三方公开数据按原始来源说明并注明出处
结果图件

本案例结果图

同一个病态系统C的原始与扰动约束。第二条约束右端仅增加0.0001,交点由(2,0)移到(1,1)。右图围绕(1.5,0.5)把横纵坐标共同放大10⁴倍,用于看见原图中几乎重合的三条直线。 输入数据来源:脚本内构造的教学模拟或假设模型。图件状态:随教学包提供的静态运行结果,网页不会重新运行脚本。

许可:随附课程教学包;第三方公开数据按原始来源说明并注明出处