lunes, 30 de enero de 2023

1.2 Conceptos básicos: cifra significativa, precisión, exactitud, incertidumbre y sesgo.



Cifra significativa:


El concepto de cifra significativa lo podemos definir como aquella que aporta información no ambigua ni superflua acerca de una determinada medida experimental, son cifras significativas de un numero vienen determinadas por su error. Son cifras que ocupan una posición igual o superior al orden o posición de error.
Cuando se emplea un número en un cálculo, debe haber seguridad de que pueda usarse con confianza. El concepto de cifras significativas tiene dos implicaciones importantes en el estudio de los métodos numéricos.|


1.- Los métodos numéricos obtienen resultados aproximados. Por lo tanto, se debe desarrollar criterios para especificar que tan precisos son los resultados obtenidos.

2.- Aunque ciertos números representan número específicos, no se pueden expresar exactamente con un número finito de cifras.

Reglas de operaciones con cifras significativas.

Regla 1: los resultados experimentales se expresan con una sola cifra dudosa, e indicando con + - la incertidumbre en la medida.

Regla 2: las cifras significativas se cuentan de izquierda a derecha, a partir del primer dígito diferente de cero y hasta el digito dudoso.

Regla 3: al sumar o restar dos números decimales, el numero de cifras decimales del resultado es igual al de la cantidad con el menor número de ellas.

Regla 4: al multiplicar o dividir dos números, el numero de cifras significativas del resultado es igual al del factor con menos cifras.



Precisión y exactitud:


En ingeniería, ciencia, industria, estadística, exactitud y precisión no son equivalentes. Es importante resaltar que la automatización de diferentes pruebas o técnicas puede producir un aumento de la precisión. Esto se debe a que con dicha automatización, lo que logramos es una disminución de los errores manuales o su corrección inmediata.

Precisión: se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.

Exactitud: se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacto es una estimación.

También se refiere a la aproximación de un numero o de una medida al valor verdadero que se supone representa.

Cuando expresamos la exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.

También es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.

Incertidumbre:


Incertidumbre también se le conoce como Imprecisión. Se refiere al grado de alejamiento entre sí, a las diversas aproximaciones a un valor verdadero.

Situación bajo la cual se desconocen las probabilidades de ocurrencia asociados a los diferentes resultados de un determinado evento.


Sesgo:


Existe sesgo cuando la ocurrencia de un error no aparece como un hecho aleatorio (al azar) advirtiéndose que este ocurre en forma sistemática

Es un alejamiento sistemático del valor verdadero a calcular.





link: 

https://sites.google.com/site/metnumvmc/unidad-i-2/1-2-1-2-conceptos-basicos-cifra-significativa-precision-exactitud-incertidumbre-y-sesgo







1.1 importancia de los métodos numéricos

 Es la rama de las matemáticas que se encarga de diseñar algoritmos, atreves de números y reglas matemáticas simples , simular procesos simples matemáticas mas complicadas a procesos del mundo real.

Métodos sin computadora

1. Se encontraban la soluciones de problemas usando métodos exactos o analíticos. En consecuencia los soluciones analíticas tienen un valor practico limitado porque la mayoría de los problemas reales son no lineales e implican formas y procesos complejos.

2. Los sistemas usando soluciones graficas, tomaban la forma de graficas o nomogramas. las soluciones graficas son extremo tediosas y difíciles de implementar. Las técnicas graficas están limitadas a los problemas que puedan describirse usando tres dimensiones o menos.

3. Se utilizaban calculadoras y reglas de calculo. En la practica presenta varias dificultades debido a que los cálculos manuales son lentas y tediosas.

Proceso de solución de problemas por medio de computadoras

  • Especificación del problema
  • Análisis 
  • Verificación
  • Documentación 
  • Producción 








5.5 Mínimos cuadrados

  Su expresión general se basa en la   ecuación de una recta y = mx + b . Donde m es la pendiente y b el punto de corte, y vienen expresadas...