Solved Task 3

Schenk_Brandenberger_S7_Aufg1.py

@@ -31,8 +31,7 @@ def Schenk_Brandenberger_S6_Aufg2(A, b):
                 countRowSwitch += 1
             else:
                 A, b = calculateRow(A, b, row, column)
-
-    print("\nObere Dreiecksmatrix A:\n", A, "\nb:\n", b)
+    #print("\nObere Dreiecksmatrix A:\n", A, "\nb:\n", b)
 
     # Rückwärtseinsetzen
     columnsToEdit = []
@@ -41,7 +40,7 @@ def Schenk_Brandenberger_S6_Aufg2(A, b):
         for column in columnsToEdit:
             A, b = calculateRow(A, b, row, column)
         row -= 1
-    print("\nA:\n", A, "\nb:\n", b)
+    #print("\nA:\n", A, "\nb:\n", b)
 
     det = 1
     result = []

Schenk_Brandenberger_S7_Aufg2.py

@@ -0,0 +1,16 @@
+import numpy as np
+import scipy
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    # Aufgabe 2c
+    A = np.array([[0.8, 2.2, 3.6],
+                   [2.0, 3.0, 4.0],
+                   [1.2, 2.0, 5.8]])
+
+    b = np.array([[2.4],
+                   [1.0],
+                   [4.0]])
+
+    p, l, u = scipy.linalg.lu(A)
+    print("\np:\n", p, "\nl:\n", l, "\nu:\n", u)

Schenk_Brandenberger_S7_Aufg3.py

@@ -0,0 +1,52 @@
+from Schenk_Brandenberger_S7_Aufg1 import Schenk_Brandenberger_S6_Aufg2
+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    # Aufgabe 3a
+    x_plt_label_offset = 1997
+    x = np.array([0, 2, 9, 13])
+    y = np.array([150, 104, 172, 152])
+
+    A = np.array([
+        [x[0]**3, x[0]**2, x[0]**1, x[0]**0],
+         [x[1]**3, x[1]**2, x[1]**1, x[1]**0],
+         [x[2]**3, x[2]**2, x[2]**1, x[2]**0],
+         [x[3]**3, x[3]**2, x[3]**1, x[3]**0]])
+    b = np.array([
+        [y[0]],
+         [y[1]],
+         [y[2]],
+         [y[3]]])
+
+
+    p1 = Schenk_Brandenberger_S6_Aufg2(A, b)[0]
+    x_plt1_min = np.min(x)
+    x_plt1_max = np.max(x)
+    x_plt1_steps = (float(x_plt1_max) - float(x_plt1_min)) / 100.0
+    x_plt = np.arange(x_plt1_min, x_plt1_max + x_plt1_steps, x_plt1_steps)
+    plt.plot(x_plt + x_plt_label_offset, np.polyval(p1, x_plt), label="Aufgabe 3a")
+
+
+    # Aufgabe 3b
+    print("Schätzwert Aufgabe 3b für das Jahr 2003:", np.polyval(p1, 2003 - x_plt_label_offset))
+    print("Schätzwert Aufgabe 3b für das Jahr 2004:", np.polyval(p1, 2004 - x_plt_label_offset))
+
+    print()
+    # Aufgabe 3c
+    p2 = np.polyfit(x, y, 3)
+    x_plt2_min = np.min(x)
+    x_plt2_max = np.max(x)
+    x_plt2_steps = (float(x_plt2_max) - float(x_plt2_min)) / 100.0
+    x_plt = np.arange(x_plt2_min, x_plt2_max + x_plt2_steps, x_plt2_steps)
+    plt.plot(x_plt + x_plt_label_offset, np.polyval(p2, x_plt), label="Aufgabe 3c")
+    print("Schätzwert Aufgabe 3c für das Jahr 2003:", np.polyval(p2, 2003 - x_plt_label_offset))
+    print("Schätzwert Aufgabe 3c für das Jahr 2004:", np.polyval(p2, 2004 - x_plt_label_offset))
+
+    # Plots anzeigen
+    plt.title("Aufgabe 3")
+    plt.grid()
+    plt.legend()
+    plt.show()