Nkeji 5 / 11

Ejighị n'aka, Mgbasa mperi na nyocha nha

Uru:

  • Ikike ịmata ọdịiche dị n'etiti ejighị n'aka na-enweghị usoro na usoro ma kọọ nsonaazụ nha ọ bụla na ejighị n'aka na ọnụọgụ dị mkpa kwesịrị ekwesị.
  • Ikike iji usoro ziri ezi gbakọọ mgbasa ozi njehie wee gafee onwe gị wee lelee usoro ọgụgụ isi sitere na Monte Carlo.
  • Ikike ikpebi ma nsonaazụ abụọ dabara ma ọ bụ na ọ bụghị, na-eburu n'uche ejighị n'aka ha

Enweghị nha na physics zuru oke. Enwere ejighị n'aka nke ± 0.5 mm mgbe ejiri onye na-achị na-atụ ogologo, yana ± 0.1 s mgbe ejiri elekere elekere na-atụ oge. Ihe ndị a na-ejighị n'aka abụghị ntụpọ, mana ọdịdị nke nha-na ihe a chọrọ maka iguzosi ike n'ezi ihe sayensị bụ ịkọpụta nsonaazụ ọ bụla na-ejighị n'aka. Ịsị "Ahụrụ m n'ike ndọda dị 9.7" ezughị oke; Na-ekwu "Ahụrụ m 9.7 ± 0.3 m / s²" na-agwa gị ka nsonaazụ ya si bụrụ ntụkwasị obi. N'ime nkeji a, ị ga-amụta ka esi eji ọgụgụ isi artificial (AI) maka mgbako ejighị n'aka na mgbasa ozi njehie (otu esi ebuga enweghị atụ site na nha ndị ahụ ruo nsonaazụ gbakọọ) yana otu esi enyocha mgbako ndị a.

Ụdị ejighị n'aka na ọrụ AI

E nwere ụdị ihe abụọ bụ isi nke ejighị n'aka. Amụma ejighị n'aka nke enweghị usoro bụ ịgbasa nsonaazụ na nha ugboro ugboro; A na-ewere ọtụtụ nha ma belata site n'ụzọ pụtara na ọkọlọtọ. Ejighị n'aka nke usoro bụ njehie nke na-agbanwe mgbe niile n'otu ụzọ ahụ (dị ka nguzozi na-ezighi ezi); Ọ naghị ebelata na ikwugharị, mana a na-edozi ya site na ịchọta ihe kpatara ya. AI na-enye aka n'ịkọwa echiche ndị a, na-edepụta ngụkọ nke ndapụta ọkọlọtọ na pụtara, yana - ọkachasị - na-ewepụta usoro mgbasa ozi dị mgbagwoju anya. Mana ị ga-enyocharịrị usoro ọ bụla ewepụtara, n'ihi na AI na-agwakọtakarị akara ngosipụta akụkụ ma ọ bụ usoro mgbọrọgwụ n'ime usoro mgbasa ozi njehie.

Ọnọdụ

akaụntụ

nkwenye

Ntụgharị ugboro ugboro

Pụtara ± njehie ọkọlọtọ

Ọkọlọtọ ọkọlọtọ / √N

Mgbakwunye/mwepụ (z = x ± y)

A na-achịkọta ejighị n'aka site na square

Njikwa nha/nha

Mmụba/nkewa (z = x·y)

A na-achịkọta ejighị n'aka na njikọ dị na square ahụ

Jiri nọmba nlele nwalee

Ọrụ izugbe

Mgbasa site na ihe nrụpụta akụkụ

Ịgafe na Monte Carlo

Iwu ntọala nke mgbasa ozi njehie

Na mgbakwunye na mwepu, a na-ejikọta ejighị n'aka zuru oke site n'ịgbakwụnye oghere ha: Ọ bụrụ na z = x + y, ejighị n'aka nke z na-aghọ √(δx² + δy²). N'ịba ụba na nkewa, a na-achịkọta ihe ejighị n'aka nke ikwu (pasent) site na square ha: Ọ bụrụ z = x·y, (δz/z) = √((δx/x)² + (δy/y)²). Maka ọrụ ndị dị mgbagwoju anya karị, iwu n'ozuzu bụ iji ihe ndị na-emepụta ihe: mmetụta nke mgbanwe ọ bụla na nsonazụ a na-atụle site n'akụkụ akụkụ nke mgbanwe ahụ. AI nwere ike nweta usoro ndị a, mana ụzọ kachasị mma iji nyochaa nsonaazụ bụ Monte Carlo cross-check: na-ekesa ntinye ọ bụla na-ejighị n'aka, na-agbakọ ya ọtụtụ puku ugboro, na-ele anya na nkesa nke mmepụta.

NDỤMỌDỤ: Ọ bụrụ na ejighị n'aka na izi ezi nke usoro mgbasa ozi njehie, nye ya Monte Carlo: na-emepụta ihe ntinye na-ejighị n'aka ma gbakọọ ọrụ ahụ ugboro 10,000; Ọkọlọtọ ndahie nke mmepụta ga-adabarịrị na ejighị n'aka nke usoro ahụ nyere. Nchikota nke ụzọ abụọ a nọọrọ onwe ha na-abawanye ntụkwasị obi gị na nsonaazụ ya.

Nzọụkwụ site nzọụkwụ: nyocha nke ejighị n'aka n'eziokwu

1. Kpebie ejighị n'aka nke nha ọ bụla. Mkpebi akụrụngwa, nkesa nke ikwugharị, ma ọ bụ data emeputa. Dee ebe ihe a na-ejighị n'aka si bịa.

2. Chọpụta ọdịiche dị n'etiti random na usoro. Tụlee iche iche ihe ga-ebelata site na ikwugharị na ihe na-agaghị eme.

3. Gbakọọ mgbasa na usoro ziri ezi. Mgbakwunye, ịba ụba, ọrụ izugbe - họrọ iwu kwesịrị ekwesị. Nwere AI nweta ya, mana jikwaa ya.

4. Cross-elele na Monte Carlo. Nye nsonaazụ na usoro nke onwe, karịsịa maka usoro mgbagwoju anya.

5. Kpọọ ya na mkpụrụọnụọgụ dị mkpa kwesịrị ekwesị. A na-agbakọta ejighị n'aka na ọnụọgụ 1-2 dị mkpa; nsonaazụ ya dabara na ọnụọgụ ikpeazụ nke ejighị n'aka. Dee "9.7 ± 0.4 m/s²", ọ bụghị "9.73418 ± 0.4".

Obere ikpe atọ

Ikpe 1 - Usoro mgbasa ozi na-ezighi ezi. Otu nwa akwụkwọ jụrụ AI gbasara mgbasa ejighị n'aka maka g = 4π²L/T². AI chefuru ọnụọgụgụ nke 2 mgbe ị na-enweta onyinye nke ejighị n'aka nke T gbasara T (ebe T² na-ejighị n'aka kwesịrị ịbụ 2·δT/T). Mgbe nwa akwụkwọ ahụ nyochara Monte Carlo, ọ chọpụtara na usoro AI mere atụmatụ ejighị n'aka ihe dị ka ọkara wee mezie ya.

Ikpe 2 - Ekpuchiri njehie usoro. Otu onye nyocha weghaara ọnụọgụ buru ibu, mee ka ejighị n'aka na-atụghị anya ya pere mpe, wee kọwapụta ezigbo “± 0.01 mm”. Mana ọnụ ọgụgụ ya kwụsịrị site na 0.2 mm - njehie nhazi. N'iburu n'uche njehie a, nke na-ebelataghị na ikwugharị, ezi ejighị n'aka ka ukwuu. Ihe nkuzi: ikwugharị na-ebelata njehie enweghị usoro, ọ bụghị njehie nhazi.

Ikpe 3 - Monte Carlo echekwara. Otu onye nkuzi webatara ejighị n'aka na mgbako olu (V = πr²h) wee jiri aka chọta nsonaazụ ya. N'ezie, ọ jụrụ AI maka koodu Monte Carlo; Ọ wepụta r na h na enweghị usoro ha na-ejighị n'aka wee gbakọọ V 10,000 ugboro. Ụkpụrụ ọkọlọtọ nke nkesa kwetara na uru a chọtara site n'aka - nyocha ahụ kwadoro.

Ndebiri anọ enwere ike iṅomi

1) Mwepụta mgbasa ozi nwere mperi + nkwenye:

Maka okwu z = [formula], nweta mgbasawanye njehie site na ejighị n'aka nke mgbanwe x na y ruo na ejighị n'aka nke z site na ihe ndọpụ uche, Nzọpụ na Ụkwụ. Gosi mwepu akụkụ nke ọ bụla. Wee nyochaa usoro a na SympY.Fitting; Kaa akara na nzọụkwụ ị na-ejighị n'aka.

2) Monte Carlo nleba anya:

Dee koodu Python nke na-achọpụta ejighị n'aka nke ngụkọ ndị a site na iji Monte Carlo: z = [formula]. Ntinye: x = [uru ± ejighị n'aka], y = [uru ± ejighị n'aka].Nlele ntinye ọ bụla ugboro 10,000 site na nkesa nkịtị, gbakọọ z, bipụta ihe pụtara na ọkọlọtọ nke mmepụta. Tụlee nke a na nsonaazụ nke usoro mgbasa ozi nyocha.

3) Ndekọ ọnụ ọgụgụ:

Dee koodu na-agbakọ pụtara, ọkọlọtọ ọkọlọtọ na njehie ọkọlọtọ nke std/√N maka data nha ugboro ugboro ([ụkpụrụ]). Bipụta nsonaazụ ya n'ụdị "uru ± ọkọlọtọ njehie (nkeji)" yana ọnụọgụ dị mkpa dabara adaba. Chetara anyị ọdịiche dị n'etiti ejighị n'aka na usoro.

4) Nlele ọnụọgụ nọmba / mkpesa dị mkpa:

Degharịa rịzọlt dị n'okpuru n'ụdị "uru ± ejighị n'aka (nkeji)", na-agbakọ ejighị n'aka na ọnụọgụ 1-2 dị ịrịba ama wee kwekọọ nsonaazụ ya na ejighị n'aka. Dozie nkenke ụgha. Nsonaazụ: [ebe a]

Ngwa ngwa adịghị ike / Ike siri ike

Adịghị ike: "gbakọọ ejighị n'aka maka g."
Nsonaazụ: Ọnụọgụ na-enweghị ihe gbara ya gburugburu, nke akwadoghị usoro ya, yana enweghị usoro nhazi/ọchịchọ enweghị usoro.
Ike: "N'ihi na g = 4π²L / T², na-enweta ejighị n'aka nke g site ele mmadụ anya n'ihu usoro si nha nke L = 1.00 ± 0.01 m na T = 2.00 ± 0.02 s, wee cross-elele na Monte Carlo. Dee nsonaazụ n'ụdị 'g = ... ±'t kwesịrị ekwesị. "
Nsonaazụ: Ewepụtara, enyochara onwe ya, akọpụtaghị ya nke ọma.

Mmejọ ndị nkịtị

  • Anaghị akọpụta ejighị n'aka ma ọlị. Ntụle na-enweghị ejighị n'aka bụ nkwupụta ọkara sayensị.
  • Anaghị enyocha usoro mgbasa ozi. YZ na-agwakọta ọnụ ọgụgụ dị iche iche na-emepụta ihe na usoro mgbọrọgwụ square; Nlele nleba anya nke Monte Carlo dị mkpa.
  • Na-agbalị ibelata njehie nhazi site na ikwugharị. Multi-atụ na-ebelata random njehie; mperi mmezi ka dị.
  • Ịmepụta ntụkwasị obi ụgha. Ide ọtụtụ ọnụọgụ dị ịrịba ama karịa ejighị n'aka bụ nkwupụta nke ziri ezi na-adịghị adị.
  • Na-anakọta ejighị n'aka ozugbo. Ihe ejighi n'aka nke nọọrọ onwe ya abụghị ahịrị kama ọ nwere akụkụ anọ (n'ime mgbọrọgwụ square).
Ịkpachara anya: Ma nsonaazụ anụ ahụ abụọ dị "iche" nwere ike ikpebi naanị site na ilele ejighị n'aka ha. Uru 9.7 ruo 9.81 dakọtara ma ọ bụrụ na ejighị n'aka bụ ± 0.3; ± 0.02 na-emegiderịta onwe ya. Ileghara ihe a na-ejighị n'aka anya na ịsị "nsonaazụ m na-esi na tiori" na-abụkarị nkwubi okwu na-ezighi ezi. Jide n'aka na ị nyochaa ngụkọta ejighị n'aka nke AI nyere tupu ịme mkpebi.

Na nchịkọta

Ejighị n'aka bụ ihe dị mkpa na nha anụ ahụ na nsonaazụ ọ bụla kwesịrị iji ejighị n'aka na-akọ ya. AI na-enye aka n'ịdekọ ọnụ ọgụgụ ejighị n'aka na iwepụta usoro mgbasa ozi njehie; mana usoro ndị a nwere mmejọ ugboro ugboro ma ekwesịrị iji ụzọ kwụụrụ onwe ya dị ka Monte Carlo nyochaa ya. Ịmata ọdịiche dị n'usoro site na ejighị n'aka nke usoro, ịkọ akụkọ na ọnụọgụ dị mkpa kwesịrị ekwesị, na atụnyere nsonaazụ ya na ejighị n'aka ha bụ ihe ndabere nke ọmụmụ sayensị na-akwụwa aka ọtọ. Na nkeji na-esote anyị ga-atụgharị uche site na nyocha ọnụọgụgụ gaa na mwepu ihe atụ.

Ọrụ ngwa

Họrọ ngụkọ nke gụnyere opekata mpe abụọ atụnyere (dịka V = πr²h ma ọ bụ g = 4π²L/T²). Kenye ejighị n'aka ezi uche na nha ọ bụla. Mee ka AI nweta mgbasa ozi njehie na ndebiri 1, wee nwee nlele Monte Carlo na ndebiri 2 wee mee ya. Ihe si na ụzọ abụọ a pụta hà kwenyere? Jiri mkpụrụọnụọgụgụ dị mkpa kọọ nsonaazụ ya. Dee n'ahịrịokwu 5-6: enwere njehie usoro ma ọ bụ adabaghị?

ndetu

  • [ ] Ekpebiri m ejighị n'aka na isi mmalite nke nha ọ bụla.
  • [] Achọpụtara m ejighị n'aka na-enweghị usoro na usoro.
  • [] Eji m iwu ziri ezi gbakọọ mgbasa ozi njehie ahụ.
  • [ ] Eji m Monte Carlo ma ọ bụ aka were nyochaa nsonaazụ ya n'onwe ya.
  • [] Eji m mkpụrụọnụọgụgụ dabara adaba kọọ nsonaazụ ya, dabara na ejighị n'aka ya.
  • [] M weere ejighị n'aka n'uche mgbe m na-atụnyere nsonaazụ ya.