Loss of Accuracy in Numerical Computations

Михаил М. Константинов, Петко Х. Петков - Разгледани са възможните катастрофални ефекти от неправилното използване на крайна машинна аритметика с плаваща точка. За съжаление, тази тема не винаги се разбира достатъчно добре от студентите по приложна и изчислителна математика, като положението в инженерните и икономическите специалности в никакъв случай не е по-добро. За преодоляване на този образователен пропуск тук сме разгледали главните виновници за загубата на точност при числените компютърни пресмятания. Надяваме се, че представените резултати ще помогнат на студентите и лекторите за по-добро разбиране и съответно за избягване на основните фактори, които могат да разрушат точността при компютърните числени пресмятания. Последното не е маловажно – числените катастрофи понякога стават истински, с големи щети и човешки жертви.

Computer-Assisted Proofs and Symbolic Computations

We discuss some main points of computer-assisted proofs based on reliable numerical computations. Such so-called self-validating numerical methods in combination with exact symbolic manipulations result in very powerful mathematical software tools. These tools allow proving mathematical statements (existence of a fixed point, of a solution of an ODE, of a zero of a continuous function, of a global minimum within a given range, etc.) using a digital computer. To validate the assertions of the underlying theorems fast finite precision arithmetic is used. The results are absolutely rigorous. To demonstrate the power of reliable symbolic-numeric computations we investigate in some details the verification of very long periodic orbits of chaotic dynamical systems. The verification is done directly in Maple, e.g. using the Maple Power Tool intpakX or, more efficiently, using the C++ class library C-XSC.

Numerical Issues in Using MATLAB

Михаил Константинов, Весела Пашева, Петко Петков - Разгледани са някои числени проблеми при използването на компютърната система MATLAB в учебната дейност: пресмятане на тригонометрични функции, повдигане на матрица на степен, спектрален анализ на целочислени матрици от нисък ред и пресмятане на корените на алгебрични уравнения. Причините за възникналите числени трудности могат да се обяснят с особеностите на използваната двоичната аритметика с плаваща точка.

Comparison between Numerical and Simulation Methods for Age-dependent Branching Models with Immigration

2000 Mathematics Subject Classification: primary: 60J80, 60J85, secondary: 62M09, 92D40