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Bai_xuan

铜虫 (初入文坛)

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[求助] matlab和fortran语言计算结果差别很大已有1人参与

求助呀～
同一个程序同一套数据为什么用fortran和用matlab计算的结果差很多？
第一次计算的结果基本一致，当迭代5000次以后结果竟然差了将近5倍。
这该怎么办呀？为什么会这样啊。。。要相信哪套结果？

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]

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1楼 2015-04-19 21:05:44

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浔荆

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1

任何语言都是图灵等价的，结果不同肯定是代码的问题。
你看看两套代码算法是否相同，数据结构、类型是否也相同？
可以把源代码贴上来让大家帮你分析分析。

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2楼2015-04-20 09:20:56

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Bai_xuan

铜虫 (初入文坛)

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matlab程序如下

function Lambda_1 = Wolf_lyap_timeseries(data,N,m,tau,DT,LMX,LMN,EVOLV)

global LE;
global ITS;

% 该函数根据Alan Wolf 1985年发表的文章中附录B给出的fortran代码进行翻译
% Determining lyapunov exponents from a time series,Physica 16D,1985
% data：所求实验系统的时间序列
% N：data数据的长度
% m：相空间重构时的嵌入维数
% tau：相空间重构时的时间延迟(s)
% DT：数据的采样间隔(s)
% EVOLV：替换步之间的演化时间(s)
% LE：时间序列的最大Lyapunov指数(bits/s)

Y = reconstitution(data,N,m,tau);
IND = 1;
SUM = 0.0;
ITS = 0;

N = N - m * tau - EVOLV;

% 寻找初始点的最近点，并计算最短距离DI
DI = 1e+38;
for i = 11 : N
D = 0.0;
for j = 1 : m
      D = D + (Y(j,IND)-Y(j,i))*(Y(j,IND)-Y(j,i));
end
D = sqrt(D);
if D > DI || D < LMN
      continue;
else
      DI = D;
      IND2 = i;
      continue;
end
end

% 确定演化后的坐标点
Lock = 1;
while ( Lock )
for j = 1 : m
      PT1(j) = Y(j,IND+EVOLV);
      PT2(j) = Y(j,IND2+EVOLV);
end

% 计算演化后的距离DF
DF = 0.0;
for j = 1 : m
      DF = DF + (PT1(j)-PT2(j))*(PT1(j)-PT2(j));
end
DF = sqrt(DF);
ITS = ITS + 1;
SUM = SUM + log(DF/DI)/(EVOLV*DT*log(2));
LE(ITS) = SUM/ITS;

% 寻找替换点
INDOLD = IND2;

Lock1 = 1;
ZMULT = 1.0;
ANGLMX = 0.3;
while ( Lock1 )
      THMIN = 3.14;
      for i = 1 : N
         iii = abs(i-(IND+EVOLV));
         if iii > 10
            DNEW = 0.0;
            for j = 1 : m
                  DNEW = DNEW + (PT1(j)-Y(j,i))*(PT1(j)-Y(j,i));
            end
            DNEW = sqrt(DNEW);

            if DNEW < ZMULT*LMX && DNEW > LMN
                  DOT = 0.0;
                  for j = 1 : m
                     DOT = DOT + (PT1(j)-Y(j,i)*(PT1(j)-PT2(j)));
                  end
                  CTH = abs(DOT/DNEW*DF);
                  if CTH > 1
                     CTH = 1;
                  end
                  TH = acos(CTH);

                  if TH < THMIN
                     THMIN = TH;
                     DII = DNEW;
                     IND2 = i;
                  end
            end
         end
      end

      if THMIN > ANGLMX
         ZMULT = ZMULT + 1;
         if ZMULT > 5
            ZMULT = 1.0;
            ANGLMX = ANGLMX*2;
            if ANGLMX > 3.14
                  IND2 = INDOLD + EVOLV;
                  DII = DF;
                  Lock1 = 0;
            end
         end
      else
         Lock1 = 0;
      end
end

IND = IND + EVOLV;
if IND >= N
      Lambda_1 = LE(end);
      Lock = 0;
else
      DI = DII;
end
end

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3楼2015-04-20 19:33:33

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fortran程序如下：这是Wolf文献中的，没有进行任何改变。

PROGRAM FET1
INTEGER DIM,TAU,EVOLV
DIMENSION X(50000),PT1(30),PT2(30)
!
! **DEFINE DELAY COORDINATES WITH A STATEMENT FUNCTION**
! **Z(I,J)=JTH COMPONENT OF ITH RECONSTRUCTED ATTRACTOR POINT**
!
Z(I,J) = X(I+(J-1)*TAU)
!
OPEN (UNIT=1,FILE='a.txt',STATUS='OLD')
OPEN (UNIT=20,FILE='result.txt',STATUS='OLD')
!
TYPE*,'PLEASE INPUT NPT,DIM,TAU,DT,SCALMX,SCALMN,EVOLV'
ACCEPT*,NPT,DIM,TAU,DT,SCALMX,SCALMN,EVOLV
!
! **IND POINTS TO FIDUCIAL TRAJECTORY**
! **IND2 POINTS TO SECOND TRAJECTORY**
! **SUM HOLDS RUNNING EXPONENT ESTIMATE SANS 1/TIME**
! **ITS IS TOTAL NUMBER OF PROPAGATION STEPS**
!
IND = 1
SUM = 0.0
ITS = 0
!
! **READ IN TIME SERIES**
!
DO 10 I = 1,NPT
      READ (1,*) X(I)
10  CONTINUE
!
! **CALCULATE USEFUL SIZE OF DATAFILE
!
NPT = NPT - DIM*TAU - EVOLV
!
! **FIND NEAREST NEIGHBOR TO FIRST DATA POINT**
!
DI = 1.E38
!
! **DONT TAKE POINT TOO CLOSE TO FIDUCIAL POINT**
!
DO 30 I = 11,NPT
!
! **COMPUTE SEPARATION BETWEEN FIDUCIAL POINT AND CANDIDATE**
!
      D = 0.0
      DO 20 J = 1,DIM
         D = D + (Z(IND,J)-Z(I,J))**2
20    CONTINUE
      D = SQRT(D)
!
! **STORE THE BEST POINT SO FAR BUT NO CLOSER THAN NOISE SCALE**
!
      IF (D.GT.DI.OR.D.LT.SCALMN) GO TO 30
      DI = D
      IND2 = I
30  CONTINUE
!
! **GET COORDINATES OF EVOLVED POINTS**
!
40  DO 50 J = 1,DIM
      PT1(J) = Z(IND+EVOLV,J)
      PT2(J) = Z(IND2+EVOLV,J)
50  CONTINUE
!
! **COMPUTE FINAL SEPARTION BETWEEN PAIR,UPDATE EXPONENT**
!
DF = 0.0
DO 60 J = 1,DIM
      DF = DF+(PT1(J)-PT2(J))**2
60  CONTINUE
DF = SQRT(DF)
ITS = ITS + 1
SUM = SUM + ALOG(DF/DI)/(FLOAT(EVOLV)*DT*ALOG(2.))
ZLYAP = SUM/FLOAT(ITS)
TYPE*,ZLYAP,EVOLV*ITS,DI,DF
WRITE(20,*) ZLYAP
!
! **LOOK FOR REPLACEMENT POINT**
! **ZMULT IS MULTIPLIER OF SCALMX WHEN GO TO LONGER DISTANCES**
!
INDOLD = IND2
ZMULT = 1.0
ANGLMX = 0.3
70  THMIN = 3.14
!
! **SEARCH OVER ALL POINTS**
!
DO 100 I = 1,NPT
!
! **DONT TAKE POINTS TOO CLOSE IN TIME TO FIDUCIAL POINT**
!
      III = IABS(I-(IND+EVOLV))
      IF (III.LT.10) GO TO 100
!
! **COMPUTE DISTANCE BETWEEN FIDUCIAL POINT AND CANDIDATE**
!
      DNEW = 0.0
      DO 80 J = 1,DIM
         DNEW = DNEW + (PT1(J)-Z(I,J))**2
80    CONTINUE
      DNEW = SQRT(DNEW)
!
! **LOOK FURTHER AWAY THAN NOISE SCALE,CLOSER THAN ZMULT*SCALMX**
!
      IF (DNEW.GT.ZMULT*SCALMX.OR.DNEW.LT.SCALMN) GO TO 100
!
! **FIND ANGULAR CHANGE OLD TO NEW VECTOR**
!
      DOT = 0.0
      DO 90 J = 1,DIM
         DOT = DOT + (PT1(J)-Z(I,J))*(PT1(J)-PT2(J))
90    CONTINUE
      CTH = ABS(DOT/(DNEW*DF))
      IF (CTH.GT.1.0) CTH = 1.0
      TH = ACOS(CTH)
!
! **SAVE POINT WITH SMALLEST ANGULAR CHANGE SO FAR**
!
      IF (TH.GT.THMIN) GO TO 100
      THMIN = TH
      DII = DNEW
      IND2 = I
100 CONTINUE
IF (THMIN.LT.ANGLMX) GO TO 110
!
! **CANT FIND A REPLACEMENT - LOOK AT LONGER DISTANCES**
!
ZMULT = ZMULT + 1.
IF (ZMULT.LE.5.) GO TO 70
!
! **NO REPLACEMENT AT 5*SCALE,DOUBLE SEARCH ANGLE,RESET DISTANCE**
!
ZMULT = 1.0
ANGLMX = 2.*ANGLMX
IF (ANGLMX.LT.3.14) GO TO 70
IND2 = INDOLD + EVOLV
DII = DE
110 CONTINUE
IND = IND + EVOLV
!
! **LEAVE PROGRAM WHEN FIDUCIAL TRAJECTORY HITS END OF FILE**
!
IF (IND.GE.NPT) GO TO 120
DI = DII
GO TO 40
120 CALL EXIT
END

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4楼2015-04-20 19:34:28

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