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高效准确地计算近似误差的上界。 (英语) Zbl 1211.65025号

摘要:为了进行实际评估,数学函数(f)通常被近似多项式(p)取代。示例包括初等函数的浮点实现、求积或涉及超越函数的更多理论证明工作。
将\(f\)替换为\(p\)会导致相对错误\(epsilon=p/f-1\)。为了确保使用“(p)”而不是“(f)”的有效性,最大误差,即上确界范数(|\epsilon|^i_\infty)必须在一个区间(i)上安全上界,该区间的宽度通常为1阶。
上确界范数的数值算法是有效的,但它们不能提供所需的安全性。以前的验证方法通常需要繁琐的手动干预。如果它们是自动化的,则有几个缺点,例如缺乏质量保证。
本文提出了一种新的关于单变量近似误差(ε)的自动上确界范数算法,实现了结果的先验性。它侧重于验证步骤,并为正式认证的最高规范铺平了道路。
关键要素是使用具有有界近似误差的中间近似多项式和基于多项式平方和表达式的非负性测试。
新算法在Sollya工具中实现。这篇文章包括了对真实例子的实验结果。

MSC公司:

65D20个 特殊函数和常数的计算,表的构造
26A09号 基本功能
33B10号机组 指数函数和三角函数
65G20个 具有自动结果验证的算法
33F05型 特殊函数的数值逼近与计算
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