Гамма-функция и факториал: вычислительные вопросы

Тема в разделе "Кухня", создана пользователем Pia, 19 окт 2008.

  1. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Pia, извольте выражаться вежливо и не тыкать.
    А также пойдите на конюшню и велите, чтоб Вам дали плетей.
  2. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Мда? После все нападок на интеллект жалкого "отрока"?
  3. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Но у вас ещё есть время для написания программы. Я ещё кино не посмотрел, которое качал весь день. "Катакомбы". Там Пинк играет. Кстати, у неё пару дней назад новый альбом вышел. "Funhouse".
  4. EgisLT Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    14.12.2007
    Сообщения:
    431
    Симпатии:
    12
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Вам не кажется странным, что Вашей формуле по обе стороны ест n! ?
  5. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Главное, что не z!
    В первой формуле n - это z (виртуально).
    n - целое, z - любое положительное.
  6. Муркенштейн Гастролёр

    • Участник
    Рег.:
    20.02.2006
    Сообщения:
    1.794
    Симпатии:
    15
    Репутация:
    2
    Адрес:
    Nowhere
    Оффлайн
    С чего Вы решили, что так можно определять факториал?
    Бугога. Кому нужен Неуловимый Джо? :D
  7. drowsy Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    08.09.2006
    Сообщения:
    1.282
    Симпатии:
    1
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Toronto, Canada
    Оффлайн
    Да бросьте вы его, очередную лажу он тут написал. Он же сам не понимает, что пишет.
  8. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Я научил свою программу вычислять коэффиценты для формулы Стирлинга-Лапласа, но к сожалению их число большее, чем уже есть, не приводит к повышению точности для небольших чисел.

    У меня есть 10000 чисел Бернули для другой формулы, а пока попробую это:
    [​IMG]
  9. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Обновил программу в первом посте. Теперь очень точная - всегда до 17-18 знаков - скажите, что факториал не определился?
  10. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    1) я знал о гамма-функции и отношении её к факториалу ещё со школы.
    2) моя программа вычисляет не гамма-функцию, а факториал. Г(z)<>z!.
    3) она вычисляет факториал целых числел.
    4) Программа всё-таки позволяет найти факториалы нецелых чисел, если они нам нужны, например, в следующей формуле:
    (x+1)^r = Sum n=0 => oo [r!/(n!(r-n)!)]*x^n. Где взял.
    5) она позволяет найти гамма-функцию по формуле Г(z)=(z-1)!
  11. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Я очень рад, Pia, что данные (ниже) посты Вы написали еще до школы.
    Школьное образование Вам идет явно на пользу :)
  12. E-not Он видел динозавров

    • Ветеран
    Рег.:
    03.10.2007
    Сообщения:
    6.730
    Симпатии:
    163
    Репутация:
    31
    Адрес:
    Москва,
    Оффлайн
    Ай Ай Ай Vladimirovch как не ай ай ай ... А что бы по простому просто не обьясить Pia некоторые неточности в его рассуждениях, если они есть, или может это просто непонятки в терминологии ... :)
  13. Бабушка Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    16.03.2007
    Сообщения:
    2.614
    Симпатии:
    18
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Нет , ну чего тут непонятного , просто они учились в разных школах :cool:
    Вон древние народы вообще в школу не ходили и никто им не обьяснял , в чем разница между Гамма-функцией и Гамма-глобулином , а какие пирамиды отгрохали . :lol::lol::lol:
    А в самом-то деле , нафига вам этот Факториал сдался . Может чего попроще , вот например немного о таблице умножения

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]
  14. Муркенштейн Гастролёр

    • Участник
    Рег.:
    20.02.2006
    Сообщения:
    1.794
    Симпатии:
    15
    Репутация:
    2
    Адрес:
    Nowhere
    Оффлайн
    Конечно, скажу. Факториал определяется всеми своими знаками, а не только первыми 17-18-ми :).
    Более того, уточню своё предыдущее высказывание: с чего Вы взяли, что так можно определять факториал нецелого числа?
  15. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Меня смутило высказываение в Википедии:
    "Together with Γ(1) = 1 this yields the equation for any nonnegative integer n:
    Г(n+1)=n!"

    Но как оказалось, это равенство равно для всех n, включая отрицательные нецелые.

    Формула Стирлинга-Лапласа, которую я использую в алгоритме, относится к факториалам, а не Гамма-функции. Формулы для Гамма-функции оказались менее точными.

    Для вычисления всех знаков целого числа у нас есть алгоритм, который дал Mustitz. 10 лет назад я писал программу, которая вычисляла целые факториалы до 32000 знаков. Отличие моей новой программы в том, что она вычисляет нецелые, и даже очень большие.

    Формула Стирлинга-Лапласа была представлена в справочнике по математике с описанием, что она имеет место и не при целых числах. Что легко проверить по формуле z!=Г(z+1).
  16. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    О Майн Готт!
    "равенство равно" это очень сильно, Pia. Просто блестяще!
    Я как представлю себе "равенство неравно"..... :)

    Ладно.
    Pia, пожалуйста, отнеситесь спокойно к нижеследующему.
    Я в последний раз попытаюсь Вам объяснить ситуацию.
    Причем абсолютно искренне и без иронии.
    Если Вы отреагируете очередным "больным воображением", то это будет последнее наше с Вами общение на эту тему.

    1. Пожалуйста, поверьте, что в классической математике понятия нецелых факториалов нет.
    Это черным по белому прописано, например в Математической Энциклопедии советского издания - статья "Факториал". Я практически уверен, что у Вас под рукой этого 5-томника нет.
    Поверьте также, что информация оттуда достовернее десяти википедий. По крайней мере упоминавшиеся выше в этой теме ссылки содержат часто полный бред.
    Понятно? - на множестве целых неотрицательных чисел.

    2. Ни один серьезный математик не использует понятие n! для нецелых чисел.
    Попробуйте найти противное в инете, если сможете.

    Вам объяснить причину?
    Очень много формул, использующих понятие факториала, например в комбинаторике, станут неверными или потеряют всякий смысл при нецелом n.
    ПОЭТОМУ, встречая выражение n! математик по определению предполагает что n целое, иначе все формулы с факториалами пришлось бы снабжать пояснениями - только для целых n , а это утомительно.

    3. Вы почему то решили, что использовать n! для нецелых тоже можно
    Это вопрос определения
    В статье
    http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_function
    Вы можете познакомиться с понятием Pi function которое полностью совпадает с Вашим понятием факториала. Полностью - значит абсолютно идентична. Но эта функция вторична по отношению к Гамма-функции.

    Из вышеприведенного следует, что Г(n+1)=n! только для целых n
    Для нецелых n это НЕ равенство, а всего лишь определение факториала от Pia.
    Надеюсь, я показал, что неудачное.

    Тот факт, что
    НИЧЕГО не значит с точки зрения определений. НИЧЕГО.
    Формула Стирлинга-Лапласа НЕ определение, а лишь аппроксимация.
    Просто она МОЖЕТ быть использована для нецелых, то бишь Гамма функции.

    Также попытайтесь найти практический пример, когда требуются типа "факториалы нецелых чисел".
  17. drowsy Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    08.09.2006
    Сообщения:
    1.282
    Симпатии:
    1
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Toronto, Canada
    Оффлайн
    Ну вот есть такая часть математики "fractional analysis", когда берут дробные производные и дробные интегралы. Ну уж там то точно дробные факториалы есть. Да, Pia? ;)
  18. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Vladimirovich
  19. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Аппроксимация с любой точностью есть опеределние.
  20. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Ну и где, например, такое "пояснение" могло бы иметь место быть?
    Понятно, что на множестве. Для нецелых множество факториал не определяет, иначе бы пришлось умножать нецелое количество раз :) Для нецелых существует другое отределение, нежели чем множество, а именно программа Пии :D
  21. drowsy Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    08.09.2006
    Сообщения:
    1.282
    Симпатии:
    1
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Toronto, Canada
    Оффлайн
    В цитаты!

    А Пию — в Бобруйск.
  22. Хайдук Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    03.12.2007
    Сообщения:
    4.489
    Симпатии:
    9
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    drowsy, ради Бога, пожалуйста, хоть это и не эргодическая теория ;) : чему равно (-1)^(-i)? Спасибо :)
  23. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Чё за детский лепет? Откуда в детсаде интернет?
  24. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Pia, для разложения (x+1)^r для ненатуральных степеней r с вычислительной точки зрения Ваши "нецелые факториалы" даром не нужны ( эквивалентно удалению гланд через сами знаете что :) )
    http://ru.wikipedia.org/wiki/Бином_Ньютона
    http://en.wikipedia.org/wiki/Binomial_coefficient#Generalization_to_real_and_complex_argument

    Там же
    "The binomial coefficient is generalized to two real or complex valued arguments using gamma function"
  25. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Если Вы Pia, назвали Гамма-функцию (ну или Пи функцию как в Вики http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_function#Pi_function) нецелым факториалом, то суть вещей от переименования не меняется :)
    А меняться она может только в более важных случаях :)
  26. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Vladimirovich

    Задача. В партии изделий 90 исправных и 10 бракованных. Найти вероятность того, что среди 10 проданных изделий: а) ровно одно бракованное; б) нет бракованных.

    Предполагается, что нужно использовать нецелые факториалы. Попробуйте решить используя целые.

    Если Вы уже признали, что нужны нецелые факториалы и озабочены вычислительной точкой зрения, то должны понимать, что нахождение факториала через Гамма- или Пи-функции
  27. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Pia, я не буду пробовать. Мне лень :) Обычная комбинаторная задача на 5 мин
    Гамма-функция тут на дух не нужна.
    Лучше покажите, что здесь необходимо использовать "нецелые факториалы" :)
  28. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Pia, Вы вероятно не поняли, что я сказал.
    Для коэффициентов ряда (x+1)^r существует гораздо более простой алгоритм вычисления, чем использование Гамма-функции.
    Гамма в их выражении использульзуется для других целей.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Binomial_coefficient#Two_real_or_complex_valued_arguments
    То что Вы называете "нецелые факториалы" давно существует, но имеет совсем другое общепринятое название

    Но называйте это как хотите. "Везде суббота, а вокруг Pia - пятница!"
    Мне без разницы.

    Я сдаюсь, Pia.
    Мне хотелось проверить, можно ли Вам что либо объяснить, хоть что-нибудь, в такой строгой области без всякой конспирологии.
    Думал, что сумею.
    Я ошибся. :/
  29. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Это вы называете гораздо более простым алгоритмом
    [​IMG]
    при том, что
    [​IMG]
    тогда как равенство в последней формуле гораздо проще найти используя r!/(k!(r-k)!) без дополнительного бесконечного ряда.
    Иначе у Вас при нахождении суммы при k=60000 общее количество всех произведений будет 1 800 000 000 вместо нахождения 120 000 нецелых факториалов. Их моя программа находит за секунду, а вот 1.8 миллиарда произведений требует 34 секунды.
  30. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Ужос!
    До свидания Pia
    drowsy был абсолютно прав :(
  31. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    И ещё меня кто-то цензурит? Не понимаю, как с такими людьми общаться.
  32. EgisLT Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    14.12.2007
    Сообщения:
    431
    Симпатии:
    12
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Vladimirovich ушел спать
    [​IMG]
    http://xkcd.com
  33. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Приятных снов ему :lol:
  34. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Где Вы увидели в формуле бесконечный ряд , Pia ?

    ЗЫ Все, в последний раз зашел :). Сил нет больше это видеть :)
  35. TopicStarter Overlay

    Pia Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    11.06.2007
    Сообщения:
    537
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Здесь та же самая k, что в сумме. Там k - идёт к бесконечности, здесь, соответственно, - то же.
    Ссылаетесь на формулы, а сами их не понимаете.

Поделиться этой страницей