Ваш компьютер не умеет вычислять sin(x) — вот что он делает на самом деле
AxiomMotion
0:00 / 0:00
Ваш компьютер не умеет вычислять sin(x) — вот что он делает на самом деле
191 просмотр · 9 дней назад
AxiomMotion
805 подписчиков
191 просмотр · 9 дней назад
sin(x) — это не то, что процессор может вычислить напрямую. По сути, он может только складывать и умножать. Так как же машина мгновенно вычисляет синус любого числа?
Ответ — многочлен, и не просто какой-нибудь многочлен. Исходя из одного требования («совместить каждую производную в одной точке»), мы шаг за шагом строим многочлен Тейлора для синуса, наблюдаем, откуда берутся факториалы, и видим, как многочлен растет, пока не прижмется почти к двум полным периодам кривой.
Никаких заученных формул. Просто одна конструкция, доведенная до конца.
ГЛАВЫ
0:00 Хук: Машина, которая не может вычислять синус
0:35 Сопоставление производных
1:36 Откуда берутся факториалы
2:27 Объятия: степени от 1 до 15
3:19 Почему факториалы побеждают
ЧТО ВЫ УВИДИТЕ
Почему сопоставление производных в одной точке точно определяет один многочлен каждой степени
Откуда на самом деле берутся знаменатели факториалов (дифференцирование x^k, k раз)
Степени от 1 до 15, приближающиеся к кривой синуса, с точно проведенной полосой погрешности 0,05
Граница остатка |R_n(x)| <= |x|^(n+1) / (n+1)! и почему факториалы превосходят степени
ОДНО ЧЕСТНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ
В настоящих математических библиотеках обычно не вычисляют ряд Тейлора напрямую. Они используют уменьшение диапазона (свертывание большого x в малый интервал) плюс полином минимакса, настроенный на минимизацию ошибки в худшем случае. Основной тезис этого видео по-прежнему верен: процессор фактически вычисляет полином.
Анимировано с помощью Manim.
#математика #исчисление #серияТейлора #manim