J:牛顿方法的隐性副词



我在'addons/math/misc/brent.ijs'中发现Brent方法作为副词的实现。我也想建立一个牛顿方法作为副词,但它比建立隐含动词要困难得多。

以下是牛顿迭代的显式版本:

   newton_i =: 1 : '] - u % u d.1'

有这样的用法:

   2&o. newton_i^:_ (1) NB. (-: 1p1) must be found
1.5708
   2 o. 1.5708 NB. after substitution we get almost 0
_3.67321e_6

当然,为了方便起见:

    newton =: 1 : 'u newton_i^:_'

什么是默认的等价物?

TL;DR

根据评论,一个简短的回答;与原始显式newton_inewton的隐含等价物分别为:

n_i =: d.0 1 (%/@:) (]`-`) (`:6) 
newton =: n_i (^:_)

一般来说,关于如何获得此类翻译的一些技巧可以在J论坛上找到。

施工

这里的关键见解是:(a)函数与其自身的"零阶导数"相同,(b)由于该语言面向数组的特性,我们可以同时计算J中函数的"零"阶导数和一阶导数。剩下的只是集邮。

在理想世界中,给定函数f,我们希望生成类似(] - f % f d. 1)的动词串。问题是,J中的隐性状语程序限制我们产生一个只提到输入函数(f)一次的动词。

因此,我们使用了一个狡猾的技巧:我们同时计算f两个导数:"第零"导数(这是一个恒等函数)和一阶导数。

   load 'trig'
   sin              NB. Sine function (special case of the "circle functions", o.)
1&o.
   sin d. 1 f.      NB. First derivative of sine, sin'.
2&o.
   sin d. 0 f.      NB. "Zeroeth" derivative of sine, i.e. sine.
1&o."0
   sin d. 0 1 f.    NB.  Both, resulting in two outputs.
(1&o. , 2&o.)"0
   znfd =: d. 0 1   NB. Packaged up as a re-usable name.
   sin znfd f.
(1&o. , 2&o.)"0

然后我们简单地在它们之间插入一个除法:

   dh =: znfd (%/@) NB. Quotient of first-derivative over 0th-derivattive
   sin dh
%/@(sin d.0 1)
   sin dh f.
%/@((1&o. , 2&o.)"0)
   sin dh 1p1  NB. 0
_1.22465e_16
   sin 1p1     NB. sin(pi) = 0
1.22465e_16
   sin d. 1 ] 1p1  NB. sin'(pi) = -1
_1
   sin dh 1p1  NB. sin(pi)/sin'(pi) = 0/-1 = 0
_1.22465e_16

(%/@)位于znfd的右侧,因为J中的隐性状语编程是LIFO(即从左到右,其中"正常"J是从右到左)。

集邮

正如我所说,剩下的代码只是收集邮票,使用标准工具构建一个动词串,从原始输入中减去这个商:

   ssub  =: (]`-`) (`:6)     NB. x - f(x)
   +: ssub                   NB. x - double(x)
] - +:
   -: ssub                   NB. x - halve(x)
] - -:
   -: ssub 16                NB. 16 - halve(16)
8
   +: ssub 16                NB. 16 - double(16)
_16
   *: ssub 16                NB. 16 - square(16)
_240
   %: ssub 16                NB. 16 - sqrt(16)
12

因此:

    n_i =: znfd ssub         NB. x - f'(x)/f(x)

最后,使用^:_的"应用到不动点"特性,我们得到了:

    newton =: n_i (^:_)

沃伊拉。

 newton_i =: 1 : '] - u % u d.1'

是半隐性的,因为隐性动词在与动词结合时产生(副词在结合时消失)。

 newton_i2 =: 1 : '(] - u % u d.1) y'

完全明确的是,与动词绑定并不能解析副词。

 + 1 : 'u/'

+/

 + 1 : 'u/ y'

+(1:'u/y')

使半隐性副词完全隐性并没有太大的重要性,因为这可能不会提高表现,而且它在副词区域内而不是在呼叫者中解决(完全显性副词的情况)也有同样的好处。

相关内容

  • 没有找到相关文章

最新更新