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- Foundations of Data Science 数据科学基础
CS代写|程序设计作业代写algorithm Programming代考|Natural numbers
Task Analysis. Natural numbers are those numbers that are obtained through sequential counting. The starting number here for the summation process is 1 , the next number is 2 and so on, until we reach $n$-the number of natural numbers to be summed. The numbers to be added are known as inputs and can be generated by instructing the computer. We assign the value 1 to a variable to simulate the first natural number. We then add the value of the variable to an accumulator. The accumulator must then contain some initial value to make the summation process semantically correct, i.e., meaningful. This initial value must be 0 in this case because we are adding the first number. We can then increase the value of the variable containing the first natural number by 1 . This next number, which is 2 in this case, can then be added to the current value of the accumulator to obtain the sum of first two natural numbers. In this way, we can continue the generation and summation process until we add up all the natural numbers, including $N$, for some given value of $\mathrm{N}$. But we must also keep a count of the numbers that are being added; otherwise we will not be able to decide whether we have added the desired $N$ numbers or not. A variable is used here as a counter. This counter must be initialized to zero first, from which we can increment its value each time by 1 when we add some number to the value of the accumulator.
The algorithm corresponding to Problem $3.6$ is shown below:
Step 1. INPUT “ENTER NUMBER OF TERMS TO ADD” TO N
Step 2. SUM $\leftarrow 0$ [INITIALIZATION]
Step 3. I $\leftarrow 1$ [INITIALIZATION]
Step 4. REPEAT STEPS 5 THROUGH 6 WHILE I <= N.
Step 5. COMPUTE SUM $\leftarrow \mathrm{SUM}+\mathrm{I}$
Step 6. COMPUTE I $\leftarrow \mathrm{I}+1$
Step 7. PRINT “THE SUM IS”, SUM
Step 8. STOP
Problem 3.7. Draw a flowchart to show how to obtain the sum of the first 30 natural numbers.
Task Analysis. This problem is similar to Problem 3.6. The only difference is that the number of natural numbers to be added up is given as a constant (30). We do not need input from the user.
CS代写|程序设计作业代写algorithm Programming代考|We require the product of the first
Task Analysis. We require the product of the first 10 natural numbers. The natural numbers are defined in the task analysis of Problem $3.6$, so the natural numbers can be generated similarly. To hold the product, we require a location that is initialized with 1 so that we can specify how to obtain the new product by multiplying the current product by the natural number currently in use. This is because only the initial value 1 will keep the content of the location for the product unchanged when the value of the product location is multiplied by $1 .$
The algorithm showing solution to Problem $3.8$ is as follows:
Step 1. PRODUCT $\leftarrow 1, \mathrm{NUM} \leftarrow 1, \mathrm{CNT} \leftarrow 0$
(Initialize the variables required)
Step 2. REPEAT STEPS 3 THROUGH 5 WHILE CNT $<=10$
Step 3. COMPUTE PRODUCT $\leftarrow$ PRODUCT*NUM
Step 4. COMPUTE CNT $\leftarrow \mathrm{CNT}+1$
(Increment the Counter)
Step 5. COMPUTE NUM $\leftarrow \mathrm{NUM}+1$ (The next number is generated)
Step 6. PRINT “THE PRODUCT IS”, PRODUCT
Step 7. STOP
Problem 3.9. Draw a flowchart to find the sum of first 15 even natural numbers.
Task Analysis. We know that the first natural even number is 2 and the next natural even number, i.e., the second even number, can be obtained by adding 2 to the first natural number. The successive natural even numbers can be obtained by adding 2 to the preceding natural even number. These even numbers can be accumulated in a location by adding the generated even number each time to the accumulator, which contains zero.
A count of the numbers added will enable us to check whether first 15 even natural numbers have been added up or not. No input is required from the user during the time of execution.
The algorithm showing the solution of Problem 3.9. is given below:
Step 1. [Initialize the accumulator, counter and variable]
$\mathrm{SUMM} \leftarrow 0, \mathrm{CNT} \leftarrow 0, \mathrm{NUM} \leftarrow 2$
Step 2. REPEAT STEPS 3 THROUGH 5 WHILE CNT $<15$
Step 3. COMPUTE SUMM $\leftarrow \mathrm{SUMM}+\mathrm{NUM}$
Step 4. COMPUTE CNT $\leftarrow \mathrm{CNT}+1$
Step 5. COMPUTE NUM $\leftarrow \mathrm{NUM}+2$
Step 6. PRINT “THE DESIRED SUM IS”, SUMM
Step 7. STOP
CS代写|程序设计作业代写algorithm Programming代考|The solution of Problem
Problem 3.15. Draw a flowchart to show how to find all even natural numbers that are divisible by 7 in a given range.
Task Analysis. We require two numbers that can serve as boundary values between all the desired numbers to be generated. If a number within the given range is divisible by 7 , then it is printed. As the range may include many numbers, each of the numbers need not be accepted as input from the terminal because it will slow down the whole process. We can generate natural numbers one by one based on the lower range given, and then we test the divisibility by 7 . A number is said to be divisible by 7 if it leaves no remainder when divided by 7 . The input is the numbers forming the lower and the upper ranges between which we test all the numbers, including the numbers forming the ranges. A loop is required to perform the same task of divisibility checking with a newly generated number.
Problem 3.16. Construct a flowchart to find the sum of the squares of the first 9 natural numbers that are divisible by $3 .$
Task Analysis. The problem requires the natural numbers divisible by 3 to obtain their square values and then to accumulate 9 such consecutive square values as the sum of the values.
Our procedure to obtain the sum should encompass generating natural numbers one by one, testing each for divisibility by 3 . If one is found to be divisible, we need to obtain the square of the number to determine the desired sum.
程序设计代写
CS代写|程序设计作业代写algorithm Programming代考|Natural numbers
任务分析。自然数是通过顺序计数获得的那些数字。求和过程的起始数字是 1 ，下一个数字是 2 等等，直到我们到达n- 要求和的自然数的个数。要添加的数字称为输入，可以通过指示计算机生成。我们将值 1 分配给一个变量来模拟第一个自然数。然后我们将变量的值添加到累加器中。然后累加器必须包含一些初始值以使求和过程在语义上正确，即有意义。在这种情况下，此初始值必须为 0，因为我们要添加第一个数字。然后我们可以将包含第一个自然数的变量的值增加 1 。然后可以将下一个数字（在本例中为 2）与累加器的当前值相加，以获得前两个自然数的总和。这样，我们可以继续生成和求和过程，直到我们将所有自然数相加，包括ñ, 对于某个给定的值ñ. 但是我们还必须对正在添加的数字进行计数；否则我们将无法决定是否添加了所需的ñ数字与否。变量在这里用作计数器。该计数器必须首先初始化为零，当我们将一些数字添加到累加器的值时，我们可以每次将其值增加 1。
问题对应的算法3.6如下所示：
Step 1. 输入“ENTER NUMBER OF TERMS TO ADD”到 N
Step 2. SUM←0[初始化]
步骤 3. I←1[初始化]
第 4 步。在 I <= N 时重复第 5 步到第 6
步。第 5 步。计算总和←小号在米+一世
第 6 步。计算 I←一世+1
第 7 步。打印“总和是”，求和
第 8 步。停止
问题 3.7。画一个流程图来说明如何获得前 30 个自然数之和。
任务分析。这个问题与问题 3.6 类似。唯一的区别是要相加的自然数的数量以常数 (30) 的形式给出。我们不需要用户的输入。
CS代写|程序设计作业代写algorithm Programming代考|We require the product of the first
任务分析。我们需要前 10 个自然数的乘积。自然数在问题的任务分析中定义3.6，所以自然数可以类似地生成。为了保存产品，我们需要一个初始化为 1 的位置，以便我们可以通过将当前产品乘以当前使用的自然数来指定如何获得新产品。这是因为当产品位置的值乘以时，只有初始值 1 会保持产品位置的内容不变1.
显示问题解决方案的算法3.8如下：
Step 1. PRODUCT←1,ñ在米←1,Cñ吨←0
（初始化所需的变量）
步骤 2. 重复步骤 3 到 5 WHILE CNT<=10
步骤 3. 计算乘积←PRODUCT*NUM
步骤 4. 计算 CNT←Cñ吨+1
（增加计数器）
步骤 5. COMPUTE NUM←ñ在米+1（生成下一个数字）
第 6 步。打印“产品是”，产品
第 7 步。停止
问题 3.9。画一个流程图，求前 15 个偶数自然数之和。
任务分析。我们知道，第一个自然偶数是2，第一个自然数加2可以得到下一个自然偶数，即第二个偶数。连续的自然偶数可以通过在前面的自然偶数上加2来获得。这些偶数可以通过每次将生成的偶数添加到包含零的累加器中来累积在一个位置。
添加数字的计数将使我们能够检查前 15 个偶数自然数是否已相加。在执行期间不需要用户输入。
显示问题 3.9 解决方案的算法。如下：
Step 1. [初始化累加器、计数器和变量]
小号在米米←0,Cñ吨←0,ñ在米←2
第 2 步。在 CNT 时重复第 3 步到第 5 步<15
步骤 3. 计算总和←小号在米米+ñ在米
步骤 4. 计算 CNT←Cñ吨+1
步骤 5. 计算 NUM←ñ在米+2
步骤 6. 打印“所需的总和是”，求和
步骤 7. 停止
CS代写|程序设计作业代写algorithm Programming代考|The solution of Problem
问题 3.15。画一个流程图来说明如何找出给定范围内能被 7 整除的所有偶数自然数。
任务分析。我们需要两个数字，它们可以作为要生成的所有所需数字之间的边界值。如果给定范围内的数字可以被 7 整除，则打印该数字。由于该范围可能包含许多数字，因此不需要将每个数字都作为来自终端的输入接受，因为它会减慢整个过程。我们可以根据给定的下限一一生成自然数，然后我们测试被 7 整除的能力。如果一个数除以 7 时没有余数，则称该数可被 7 整除。输入是形成上下范围的数字，我们测试所有数字之间的范围，包括形成范围的数字。需要一个循环来执行与新生成的数字的可除性检查相同的任务。
问题 3.16。构造一个流程图，求前 9 个可被 5 整除的自然数的平方和3.
任务分析。该问题要求能被3整除的自然数得到它们的平方值，然后将9个这样的连续平方值累加为这些值的总和。
我们获得总和的过程应该包括一个一个地生成自然数，测试每个自然数的可被 3 整除性。如果发现一个是可整除的，我们需要获得该数字的平方以确定所需的总和。
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。
有限元方法代写
有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
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MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。