2 区間演算

$ a,b\in\mathbb{R}$, $ a\le b$ を満たす $ a$, $ b$ に対して、

$\displaystyle [a,b]:=\left\{x\in\mathbb{R}\relmiddle\vert a\le x\le b\right\}
$

とおく。$ [a,b]$ という記号を、$ a=b$ の場合も使うことに注意せよ。

また

$\displaystyle \mathbb{IR}:=\left\{[a,b]\relmiddle\vert a,b\in\mathbb{R}, a\le b \right\}
$

とおき、 $ \mathbb{IR}$ の元を $ \mathbb{R}$ の区間と呼ぶ。

$ \mathbb{IR}^n$, $ \mathbb{IR}^{n\times n}$, $ \mathbb{IC}$, $ \mathbb{IC}^n$ などが定義される。

$ X=[a,b]\in\mathbb{IR}$ に対して、 $ a$ を区間 $ X$下限あるいは下端, $ b$ を区間 $ X$上限あるいは上端と呼ぶ。

区間の和、差、積、商を定義しよう。

\begin{jdefinition}[普通の区間演算]
$X=[a,b]$, $Y=[c,d]\in\mathbb{IR}$, $...
...ast y\relmiddle\vert x\in X, y\in Y\right\}.
\end{displaymath}\end{jdefinition}
$ X+Y$, $ X-Y$, $ X\cdot Y$, $ X/Y$ はみな $ \mathbb{IR}$ に属する


\begin{jproposition}
$X$, $Y\in\mathbb{IR}$ とするとき
\begin{align*}
& ...
...だし $X/Y$ のときは、$0\not\in Y$ を仮定する。
\end{jproposition}

機械区間演算 (machine interval arithmetic), 丸め区間演算 (rounded interval arithmetic)

Interval computation の WWW サイト

http://www.cs.utep.edu/interval-comp/

VERSOFT: Verification software in MATLAB / INTLAB

桂田 祐史
2020-09-03