Bisecting funktioner med Bisection Search Algorithm - dummies

En bisecting search algoritme er en metode til at halvere intervaller og søge efter input værdier for en kontinuerlig funktion. Datavidenskabsmænd bruger en bisection search algoritme som en numerisk tilgang til at finde en hurtig tilnærmelse af en løsning.

Algoritmen gør dette ved at søge og finde rødderne i enhver kontinuerlig matematisk funktion - det er den enkleste rodfindingsmetode, der er tilgængelig. Denne algoritme fungerer også som en ideel måde at hurtigt finde midtpunktet i et datasæt.

Bisektionssøgningsalgoritmen er særligt relevant i tilfælde, hvor du søger at generere en tilnærmelse til en rod på et irrationelt nummer - et tal, der ikke har en endelig ramme. I disse situationer beregner algoritmen den mindste grad af nøjagtighed, som rodnæringen har brug for for at være gyldig.

For at illustrere, hvordan bisektionsmetoden kan bruges i den virkelige verden, forestill dig den fysik, der får en varmluftsballon til at stige. Med en varmluftsballon opvarmer ballonens brænder luften inde i ballonen, hvilket resulterer i et fald i lufttætheden. Da luften inde i ballonen er mindre tæt end atmosfærisk luft, stiger den mindre tætte luft (plus ballonen og dens passagerer).

Ved at anvende bisection-metoden til at bisect en funktion, der beskriver ballonhøjde som en funktion af massehejset, er det muligt for dig at forudsige en omtrentlig ballonhøjde baseret på hvad du ved om ballonens masse og dens -passengers.

For at komme i gang med brug af bisection-søgning i R, ville du blot definere din funktion og variabler. R's base pakke kan håndtere bisection procedurer helt fint. Hvis du foretrækker at arbejde i Python, kan du bruge bisect-metoden i SciPy-biblioteket til at få jobbet gjort.