期末考试知识点总结..docx

绪论1.现代物理的三大分支：答：1 理论物理 2 实验物理 3 计算物理第一章 Matlab基础1. MATLAB 的基本数据单元是矩阵2. MATLAB 的基本类型数据答：（1）数值型数据：包括双精度、单精度、整型。（2）字符串型数据：用英文格式单引号加以界定的数字、字符、各种符号、表达式、方程式和汉字等。 （3）符号型数据：用sym或syms把字符、表达式、方程、矩阵等定义成数学符号，运算结果为数学表达式。（3）Cell数组: 每一个元素为一个单元的数组。（4）结构型: 根据属性名组织起来的不同类型数据的集合。3. Matlab对数值矩阵提供了两种不同的运算方法：答： 矩阵算法 和 数组算法矩阵算法：把矩阵看作一个整体，各种运算完全按照线性代数的矩阵运算法则进行，数组算法：把矩阵看作由其元素构成的一组数据（数组），各种运算是在参与运算矩阵的对应元素之间进行的数与数的运算，数组算法的运算符主要有 .* ./ .\ .^4. matlab的工作模式答：指令驱动模式 m文件模式m文件有两类：脚本文件(Script File) : 独立的m文件 函数文件(Function File): 可调用的m文件5．程序的调试方法：1 直接调试法 2 利用调试器直接调试法（1）去掉分号 利用函数 disp 显示关键中间变量的值（2）在程序适当位置加入keyboard指令 程序运行到这一指令时，会暂停执行，并在指令窗口中出现K提示符。此时用户可以输入指令查看各种变量的值，也可修改变量的值。输入RETURN后结束查看，原文件继续运行。（3）函数的直接调试 把函数改写为脚本文件，并对输入参数赋值，以便检验计算结果。第二章 实验数据的处理1.物理问题中的误差分类答：测量误差舍入误差截断误差模型误差偶然误差遵从正态分布，概率密度函数为：，μ:真值σ:标准误差曲线关于x=μ对称，当x=μ时f(x)取得最大值，即概率最大2. 测量的离散程度：误差与偏差误差：测量值与真值之间的差偏差：测量值与平均值之间的差3.减小舍入误差的方法?答：（1）提高数据存储精度，单精度浮点 双精度浮点（2）减少运算次数，防止舍入误差传播（3）改变算法，如防止大数吃小数，小数做除数4. 为了防止计算结果失真，应该注意以下几个问题：答：　（1）避免两个相近的数相减（2）避免除数太小（3）避免大数“吃掉”小数（4）优化算法，减少运算次数5. 剔除错误值基本思想及常用方法答：规定一个置信水平，确定一个置信限度，凡是超过这个限度的误差，就认为它不属于随机误差的范围，是错误值，从而予以剔除。常用方法：拉依达方法：非等置信概率肖维勒方法：等置信概率一阶差分法：预估比较法6. 一阶差分法及其特点（了解）答：一阶差分法是一种预估比较法，是用前两个测量值来外推即预估新的测量值，然后用预估值与实际测量值比较，并事先给定其允差限值，称作误差窗，以此来决定该测量值的取舍。特点： 　（1）适合于实时数据采集与处理过程（2）精度除了与误差窗的大小有关外，还与前两点测量值的精确度有关（3）如果被测物理量的变化规律不是单调递增或单调递减函数，这一方法将在函数的拐点处产生较大的误差，严重时将无法使用7. 数字滤波的分类及平滑滤波答：数字滤波分为时域滤波和频域滤波，时域滤波对应平滑滤波平滑滤波是依据随机噪声的概率统计性质，通过适当运算，使噪声抑制到满意的程度。 对一个按某种等间隔规律测得的数据序列，对某一位置处的数据，利用其前后的数据经某种运算后，得到一个新的平滑数据，从而得到一个新的平滑后的数据序列。8. 单纯移动平均和加权移动平均答：单纯移动平均：在时域序列中，某一数据点前后对称地取出2n+1个数据（平滑宽度或平滑窗口），求其平均值作为结果序列中的数据，而取代原始数据。优点：方法简单，计算方便。缺点：方法误差：信号失真；数据丢失：前后各n个数据无法平滑。适用性：适用于变化缓慢的数据。平滑窗口越大，平滑效果越好，但失真也越大。加权移动平均：平均区间内中心处数据的权值最大，愈偏离中心处的数据权值愈小。这样就减小了对真实信号本身的平滑作用。9.代数插值答：代数插值，即函数 y(x) 是关于x的代数多项式。y(x) 必须满足下列条件：y(x) 是一个不超过n次的多项式在插值节点上没有误差10.拉格朗日插值和牛顿插值答：两者都是线性插值拉格朗日插值：利用两点式可以写出直线方程，上式可以看成是两个线性函数的组合，即：牛顿插值：利用点斜式写出直线方程，或改写为：11.如何避免高次插值带来的振荡？答：使用分段插值。分段插值算法简单，而且具有良好的收敛性，只要节点间间距足够小，分段插值法总能获得所要求的精度，而不会出现高次插值带