Hesaplamalı Bilim insanları:
Ben aslen Matematik Stack Borsası bu soru haberi ve birisi ben "çok daha iyi" cevaplar burada olsun diye yorumladı:
Ben sayısal yöntemler ve Matlab bir acemi değilim. Aşağıdaki iki üç katlı integrallerin toplamını değerlendirmeye çalışıyorum (açıkçası daha basit bir şekilde yazılabilir, ancak yine de sembolik olarak değerlendiremezsiniz (?)). L'yi almakta zorlanıyorum burada çalışmak için, bu yüzden isteksizce burada parçalara ayrıldı: toplamını bulmak istiyorum
ve
nerede
ve
EDIT (2 Mart 2013): Birisi integralleri sembolik olarak yapmak için Mathematica'ya sahip olduklarını söyledi. Sadece bunu yapmaya çalıştım (integrallerin basitleştirilmiş sürümleriyle) ve Mathematica sadece ilkinin dış ikisini yapabilir ve ikincisinde durdu. Biraz yardım isterim. İşte yaptığım şey:
Değerlendirmeye çalıştım
ile
[R1 ^ 3 / r2 ^ 3 * t ^ 2 * Exp (-t ^ 2), {t, 0, r2 - r1}, {r1, 1, r2}, {r2, 1, 2}]
ve Mathematica geri dönüyor ( L ile sorun yaşadım burada, çünkü sonuç uzun. İki denkleme ayırdım. Herkes bunu görüntülemek için iyi bir yol biliyorsa lütfen söyle):
Sonra değerlendirmeye çalıştım
using
Integrate[(r1 + r2 - t)^4*(t^2 + 2*t*(r1 + r2) - 3*(r2 - r1)^2)^2* Exp[-t^2]/r1^3/r2^3, {r2, 1, 2}, {r1, 1, r2}, {t, r2-r1, r2 + r1}]
just now, and Mathematica has not returned an answer after about half an hour (but I am having computer network problems right now, and they may be to blame).
[END OF MARCH 2 EDIT]
I used Matlab's "triplequad" command, with no extra options. I handled the variable limits of integration by means of heaviside functions, because I didn't know any other way to do it. Matlab gave me .
I know Matlab is good software, but I have heard that numerical triple integrals are hard to do accurately, and mathematicians are supposed to be skeptical, so I want some way to verify the accuracy of this answer. The integrals give the expected value of a certain experiment (if anyone wants, I can edit this question to describe the experiment): I implemented the experiment in Matlab using appropriately randomly generated numbers, a million times, and averaged the results. I repeated this process four times. Here are the results (I apologize if I have used the word "trial" improperly):
Trial 1:
Trial 2:
Trial 3:
Trial 4:
Trial 5:
Although each trial used a million samples, the simulation values only agree in the first significant digit. They are not close enough to each to each other for me to determine whether the numerical triple integral is accurate.
So can anyone tell me whether I can trust the result of "triplequad" here, and under what circumstances one can trust it in general?
One suggestion I got at Math Stack Exchange was to try other software like Mathematica, Octave, Maple, and SciPy. Is this good advice? Do people actually do numerical work in Mathematica and Maple? Octave is kind of a Matlab clone, so can I assume it uses the same integration algorithms? I haven't even heard of SciPy before and would appreciate any opinions about it.
UPDATE: Someone from Math Stack Exchange did it in Maple and got . That is agreement to three significant figures. That is a good sign.
Also, I would appreciate suggestions on how to enter long, multi-line expression in in Stack Exchange. Can you use the "aligned" environment here? I tried, and I couldn't get it to work.