hw4: ex1 and ex3 done
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b881fdd21c
1 changed files with 67 additions and 65 deletions
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@ -1,4 +1,4 @@
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%% Assignment 2
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%% Assignment 4
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% Name: Claudio Maggioni
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% Name: Claudio Maggioni
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%
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% Date: 19/3/2019
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% Date: 19/3/2019
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@ -15,74 +15,76 @@
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%
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%
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%% Problem 3
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%% Problem 3
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format long
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clear;
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A = [4 3 2 1; 8 8 5 2; 16 12 10 5; 32 24 20 11];
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[L,U,P] = pivotedOuterProductLU(A);
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display(L);
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display(U);
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display(P);
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%% Problem 6
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n=10;
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[X,Y] = meshgrid((0:2000)/2000);
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f = @(x) (exp(-(x^2)/2)/sqrt(2*pi));
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A = exp(-sqrt((X-Y).^2));
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x_5 = computeEquidistantXs(5);
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L = outerProductCholesky(A);
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x_10 = computeEquidistantXs(10);
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disp(norm(L*L'-A, 'fro'));
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x_5c = computeChebyshevXs(5);
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x_10c = computeChebyshevXs(10);
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%% Problem 3 (continued)
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xe = (-1:0.01:1)';
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y = zeros(size(xe));
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function [L,U,P] = pivotedOuterProductLU(A)
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for i = 1:size(xe, 1)
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dimensions = size(A);
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y(i) = f(xe(i));
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n = dimensions(1);
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p = 1:n;
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L = zeros(n);
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U = zeros(n);
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for i = 1:n
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values = A(:,i);
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values(values == 0) = -Inf;
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[~, p_k] = max(values);
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k = find(p == p_k);
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if k == -Inf
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disp("Matrix is singular");
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L = [];
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U = [];
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P = [];
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return
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end
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p(k) = p(i);
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p(i) = p_k;
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L(:,i) = A(:,i) / A(p(i),i);
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U(i,:) = A(p(i),:);
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A = A - L(:,i) * U(i,:);
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end
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I = eye(n);
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P = zeros(n);
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for i = 1:n
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P(:,i) = I(:,p(i));
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end
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P = transpose(P);
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L = P * L;
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end
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end
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%% Problem 6 (continued)
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p_5 = computePolypoints(f, xe, x_5, 5);
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p_10 = computePolypoints(f, xe, x_10, 10);
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function [L] = outerProductCholesky(A)
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p_5c = computePolypoints(f, xe, x_5c, 5);
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if ~all(eig(A) >= 0)
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p_10c = computePolypoints(f, xe, x_10c, 10);
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disp("matrix is not positive definite");
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L = [];
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figure;
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return;
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subplot(1,2,1);
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end
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plot(xe, p_5, xe, p_10, xe, y);
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dimensions = size(A);
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subplot(1,2,2);
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n = dimensions(1);
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plot(xe, p_5c, xe, p_10c, xe, y);
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L = zeros(n);
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function x = computeEquidistantXs(n)
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for i = 1:n
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x = zeros(2*n+1,1);
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L(:, i) = A(:, i) / sqrt(A(i,i));
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for i = 1:2*n+1
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A = A - L(:, i) * transpose(L(:, i));
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x(i) = (i-n-1)/n;
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end
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|
end
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function x = computeChebyshevXs(n)
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x = zeros(2*n+1,1);
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for i = 1:2*n+1
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x(i) = cos((2*i - 1) *pi / (4*n + 2));
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end
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|
end
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function p = computePolypoints(f, xe, x, n)
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p = zeros(size(xe));
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for i = 1:(2*n+1)
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e_i = zeros(2*n+1, 1);
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e_i(i) = 1;
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N = NewtonInterpolation(x, e_i);
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p = p + f(x(i)) * HornerNewton(N, x, xe);
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end
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end
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% Assuming x and y are column vectors with the same length
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function N = NewtonInterpolation (x,y)
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n = size(x, 1);
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N = y;
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for i = 1:n
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N(n:-1:i+1) = (N(n:-1:i+1) - N(n-1:-1:i)) ./ (x(n:-1:i+1) - x(n-i:-1:1));
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end
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end
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% N is the array of coefficients
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%
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% xi evaluation points
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function p = HornerNewton(N, x, xe)
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n = size(x, 1);
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p = ones(size(xe, 1), 1) * N(n);
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for i = n-1:-1:1
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p = p .* (xe - x(i)) + N(i);
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end
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end
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end
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end
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Reference in a new issue