Chiziqli algebraik tenglamalar sistemasini zeydel usuli yordamida matlab dasturidan foydalanib yechish

MAVZU: CHIZIQLI ALGEBRAIK TENGLAMALAR SISTEMASINI
ZEYDEL USULI YORDAMIDA MATLAB DASTURIDAN FOYDALANIB
YECHISH.
MUNDARIJA: 
I. KIRISH………………………………………………………….….…….….3
II. ASOSIY QISM……………………………………………………...….…..4
1.1. Hisoblash matematikasida chiziqli tizimlarni yechishning ahamiyati ……..4
1.2. Zeydel usulini dasturlash tillarida amalga oshirilishi  ………………….…10
1.3. Zeydel usuli yordamida hal qilingan real muammolarga misollar  ……….23
III. XULOSA………………………………………………………….…..…..30
IV. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR…………………………….…..31 KIRISH
Chiziqli   tenglamalar   sistemasi   chiziqli   algebraning   asosiy   jihatini   tashkil
qiladi   va   nazariy   va   amaliy   matematikada   muhim   ahamiyatga   ega.   Chiziqli
tenglamalar   sistemasi   bir   xil   o'zgaruvchilar   to'plamini   o'z   ichiga   olgan   bir   nechta
tenglamalardan iborat bo'lib, bu o'zgaruvchilar bir vaqtning o'zida qondirishi kerak
bo'lgan   turli   xil   cheklovlarni   ifodalaydi.   Ushbu   tizimlarni   ko'plab   sohalarda,
jumladan, muhandislik, fizika, iqtisod, informatika va  boshqa sohalarda  uchratish
mumkin, bu ularni real muammolarni modellashtirish va hal qilish uchun ajralmas
vositalarga aylantiradi.
Oddiy shaklda chiziqli tenglamalar sistemasi o'zgaruvchilar orasidagi chiziqli
munosabatlar to'plami sifatida ifodalash mumkin. Misol uchun, ikki o'lchovda, bu
kesishishi  tizimning echimini ifodalovchi bir juft chiziq sifatida namoyon bo'lishi
mumkin. O'zgaruvchilar va tenglamalar soni ortib borishi bilan ushbu tizimlarning
murakkabligi   oshib   boradi,   bu   ularni   tahlil   qilish   va   hal   qilish   uchun   mustahkam
usullarni talab qiladi.
Muhandislikda   ular   tuzilmalarni,   elektr   zanjirlarini   va   boshqaruv   tizimlarini
tahlil   qilish   va   loyihalash   uchun   ishlatiladi.   Fizikada   ular   suyuqlik   dinamikasi   va
issiqlik   almashinuvi   kabi   hodisalarni   modellashtiradilar.   Iqtisodchilar   ushbu
tizimlardan   kirish-chiqish   modellarini   tushunish   va   iqtisodiy   natijalarni   bashorat
qilish   uchun   foydalanadilar.   Kompyuter   fanida   ular   grafika,   optimallashtirish   va
mashinani o'rganishda algoritmlarni asoslaydi.
 
 
3 I.ASOSIY QISM
1.1. Hisoblash matematikasida chiziqli tizimlarni yechishning ahamiyati
Chiziqli   tenglamalar   tizimlarini   yechish   ularning   keng   qo'llanilishi   va   turli
fan   va   muhandislik   fanlarida   o'ynaydigan   asosiy   roli   tufayli   hisoblash
matematikasining   asosidir.   Chiziqli   tizimlarni   yechish   hisoblash   matematikasida
muhim ahamiyatga ega bo'lgan bir nechta asosiy sabablar:
1. Asosiy matematik masalalar
Chiziqli   tenglamalar   tizimlari   chiziqli   algebrani   o'rganish   va   tushunish
uchun   ajralmas   bo'lgan   matematikaning   fundamental   muammolarini   ifodalaydi.
Chiziqli   algebra   ko'plab   nazariy   ishlanmalar   va   amaliy   qo'llanmalar   uchun   zarur
bo'lgan matematikaning asosiy sohasidir.
2. Ilovalarning ko'p qirraliligi
Chiziqli tizimlar turli sohalarda keng tarqalgan:
• Muhandislik   :   tizimli   tahlil,   elektr   zanjirlarini   loyihalash,   boshqaruv
tizimini   ishlab   chiqish   va   signallarni   qayta   ishlashda   qo'llaniladi.   Strukturaviy
muhandislik, suyuqliklar dinamikasi  va elektromagnetizm  kabi sohalarda, chiziqli
tenglamalar   tizimlari   fizik   hodisalarni   modellashtiradi.   Masalan,   strukturaviy
tahlilda strukturadagi  kuchlar  va siljishlarni chiziqli tizimlar  yordamida tasvirlash
mumkin.
• Fizika   :   suyuqliklar   dinamikasi,   termodinamika   va   kvant   mexanikasi
kabi fizik hodisalarni modellashtirish uchun zarur.
• Kimyo   :   Kimyoviy   muvozanat   muammolarini   chiziqli   tenglamalar
tizimi sifatida shakllantirish mumkin.
• Iqtisodiyot   :   Iqtisodiy   munosabatlarni   tahlil   qilish   va   iqtisodiy
tendentsiyalarni   prognoz   qilish   uchun   kirish-chiqish   modellarida   qo'llaniladi.
Iqtisodiy   modellashtirish,   jumladan,   kirish-chiqish   modellari   va   optimallashtirish
muammolari ko'pincha chiziqli algebradan foydalanadi.
• Kompyuter   fanlari   :   kompyuter   grafikasi,   ma'lumotlarni   tahlil   qilish,
mashinani   o'rganish   va   optimallashtirish   muammolaridagi   algoritmlar   uchun   juda
4 muhimdir.   Chiziqli   tenglamalarni   echishga   asoslangan   3D   grafikadagi   nurlarni
kuzatish va transformatsiyalar kabi usullar.
3. Raqamli metodlar asosi
Ko'pgina   ilg'or   raqamli   usullar   asosiy   qadam   sifatida   chiziqli   tizimlarni
yechishga tayanadi.  Masalan:
• Cheklangan   elementlar   tahlili   (FEA)   :   muhandislikda   strukturaviy
tahlil   va   stress   testlari   uchun   foydalaniladi,   asosan   chiziqli   tenglamalarning   katta
tizimlarini yechishga tayanadi.
• Cheklangan   elementlar   usuli   (FEM)   :   qisman   differentsial
tenglamalarni (PDE) echish uchun muhandislikda keng qo'llaniladi, FEM PDElarni
chiziqli tenglamalar tizimlariga qisqartiradi.
• Cheklangan   farq   usuli   (FDM)   :   PDElarni   echishning   yana   bir   usuli,
FDM tenglamalarni chiziqli tizimlarga diskretlashtiradi.
• Optimallashtirish   :   Ko'pgina   optimallashtirish   muammolari,   ayniqsa
chiziqli dasturlashda, chiziqli tizimlarni echish bilan bog'liq.
• Hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD) : suyuqlik oqimi va issiqlik
uzatishni simulyatsiya qilish uchun chiziqli tizimlarning echimini o'z ichiga oladi.
Samarali algoritmlar va texnikalar
Katta   o'lchamli   chiziqli   tizimlarni   samarali   hal   qilish   juda   muhim,   chunki
tizimlarning   o'lchamlari   modellarning   murakkabligi   bilan   o'sib   boradi.   Ushbu
muammolar uchun tezkor, ishonchli algoritmlarni ishlab chiqish muhim hisoblash
resurslarini   tejashga   yordam   beradi,   aks   holda   amalga   oshirib   bo'lmaydigan
simulyatsiya   va   tahlillarni   amalga   oshirishga   imkon   beradi.   Chiziqli   tizimlarni
yechish   uchun   samarali   algoritmlarni   ishlab   chiqish   hisoblash   matematikasida
tadqiqotning muhim yo'nalishi hisoblanadi.  Ushbu algoritmlarni boshqarish kerak:
• Katta   o'lchamli   tizimlar   :   Ko'pgina   real   ilovalarda   tizimlar   katta   va
siyrak   bo'lishi   mumkin,   bu   esa   samarali   yechim   uchun   maxsus   texnikani   talab
qiladi.
5 •  Yuqori unumdorlik : Hisoblash vaqti va resurslarini minimallashtirish
uchun algoritmlarni optimallashtirish, ayniqsa real vaqt rejimida va yuqori unumli
hisoblash dasturlarida muhim ahamiyatga ega.
• Barqarorlik   va   aniqlik   :   nozik   ilovalarda   juda   muhim   bo'lgan
yechimlarda raqamli barqarorlik va aniqlikni ta'minlash.
5. Murakkabroq muammolar uchun asos
Chiziqli tizimlarni yechish murakkabroq matematik masalalar va modellarni
hal qilish uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Masalan; misol uchun:
• Nochiziqli tizimlar : chiziqli bo'lmagan tizimlar uchun iterativ usullar
ko'pincha   har   bir   bosqichda   muammoni   chiziqli   qiladi,   bu   esa   chiziqli   tizimlarni
hal qilishni talab qiladi.
• Optimallashtirish   muammolari   :   Chiziqli   dasturlash   va   boshqa
optimallashtirish   usullari   ko'pincha   jarayonning   bir   qismi   sifatida   chiziqli
tenglamalar tizimini yechishni o'z ichiga oladi.
6.  Iterativ usullar va ularning ahamiyati
 Masshtablilik   :   Gauss-Zaydel   usuli   kabi   iterativ   usullar   ilmiy   hisob-
kitoblarda   keng   tarqalgan   katta,   siyrak   tenglamalar   tizimlari   bilan   ishlash   uchun
zarurdir.   Ushbu   usullar   Gaussni   yo'q   qilish   kabi   to'g'ridan-to'g'ri   usullar   bilan
solishtirganda   keng   ko'lamli   muammolar   uchun   xotirani   samaraliroq   va   tezroq
bo'lishi mumkin.
 Konvergentsiya   :   Ushbu   usullarning   yaqinlashuv   xususiyatlarini
tushunish   muayyan   muammolar   uchun   mos   usullarni   tanlashda   yordam   beradi ,
echimlarni   oqilona   vaqt   va   hisoblash   xarajatlari   ichida   olish   imkonini   beradi .
7.  Ilg'or texnikalarni ishlab chiqish
 Parallel   hisoblash   :   Chiziqli   tizimlarni   echish   parallel   hisoblash
taraqqiyotining   asosiy   sohasidir.   Parallellikdan   foydalanadigan   usullar   hisob-
kitoblarni sezilarli darajada tezlashtirishi mumkin.
 Oldindan   shartlash   :   Oldindan   shartlash   usullari   iterativ   usullarning
yaqinlashuv   tezligini   yaxshilaydi,   bu   ularni   real   dunyo   ilovalari   uchun   amaliyroq
qiladi.
6 8 .  Nazariy ahamiyati
 Xususiy   qiymat   muammolari   :   Ko'p   muammolar   chiziqli   tizimlarni
echish   bilan   bog'liq   bo'lgan   matritsalarning   xos   qiymatlari   va   xos   vektorlarini
topishga to'g'ri keladi.
 Barqarorlik   va   sezgirlik   tahlili   :   Chiziqli   tizimlarning   echimlari
ma'lumotlardagi   buzilishlar   bilan   qanday   o'zgarishini   tushunish   raqamli
simulyatsiyalarning ishonchliligini ta'minlash uchun juda muhimdir.
9 . Dasturiy ta'minot va kutubxonalar
Chiziqli   tizimlar   uchun   mustahkam   va   samarali   yechimlarni   ta'minlash
uchun   ko'plab   dasturiy   ta'minot   kutubxonalari   (masalan,   LAPACK,   PETSc   va
MATLAB)  va  ramkalar  ishlab  chiqilgan. Ushbu vositalar  akademiya  va sanoatda
keng qo'llaniladi, bu chiziqli tizimlarni samarali hal qilishning amaliy ahamiyatini
ta'kidlaydi.
Chiziqli   tenglamalar   tizimini   tushunish   va   yechish   matematika   ta’limida
asosiy   ko‘nikma   hisoblanadi.   U   talabalarga   matematika,   muhandislik   va   fan
bo'yicha yanada ilg'or mavzularga yondashish uchun zarur vositalarni taqdim etadi.
Chiziqli   tenglamalar   tizimini   samarali   va   aniq   yechish   qobiliyati   hisoblash
matematikasida   qo'llash   doirasi   kengligi,   yuqori   samarali   algoritmlarga   bo'lgan
ehtiyoj   va   murakkabroq   matematik   modellarda   asosiy   rol   o'ynashi   sababli   juda
muhimdir.   Ushbu   usullarni   o'zlashtirish   nafaqat   amaliy   muammolarni   hal   qilish
qobiliyatimizni   oshiradi,   balki   turli   xil   ilmiy   va   muhandislik   fanlari   asosidagi
matematik   tamoyillarni   tushunishimizni   ham   oshiradi.   Shunday   qilib,   chiziqli
tizimlarni  yechish usullarini o'rganish va ishlab chiqish hisoblash matematikasida
tadqiqot va qo'llashning muhim sohasi bo'lib qolmoqda.
Chiziqli   tenglamalar   tizimlari   hisoblash   matematikasining   ko'plab
muammolari   uchun   asosiy   hisoblanadi.   Ularning   yechimlari   turli   ilmiy   va
muhandislik hisob-kitoblari uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Ushbu tizimlar tabiiy
ravishda   turli   xil   ilovalarda   paydo   bo'ladi   va   ularni   samarali   hal   qilish   amaliy
hisob-kitoblar uchun juda muhimdir.
7 Zeydel   usuli,   odatda   Gauss-Zeydel   usuli   sifatida   tanilgan,   chiziqli
tenglamalar   tizimini   yechish   uchun   iterativ   usuldir.   Bu   sonli   chiziqli   algebra   va
hisoblash   matematikasida   muhim   algoritmdir.   Usul   Karl   Fridrix   Gauss   va   Filipp
Lyudvig   fon   Zeydel   sharafiga   nomlangan   bo'lib,   ularning   hissasi   uning
rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynagan.
Karl   Fridrix   Gauss   (1777-1855).   Ko'pincha   "matematiklar   shahzodasi"   deb
ataladigan   Karl   Fridrix   Gauss   matematika,   astronomiya   va   fizikaga   ko'plab   hissa
qo'shgan.   Uning   ishi   bugungi   kunda   ham   qo'llanilayotgan   ko'plab   matematik
tushunchalar   va   texnikalar   uchun   asos   yaratdi.   Gauss   to'g'ridan-to'g'ri   Gauss-
Zeydel   usuli   deb   nomlanuvchi   usulni   kashf   qilmagan   bo'lsa-da,   uning   eng   kichik
kvadratlar va chiziqli tizimlarni yechishning iterativ usullari bo'yicha kashshof ishi
uning rivojlanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi.
Gaussning   sonli   usullar   ustidagi   ishlari   tenglamalar   yechimlarini
aniqlashtirish   uchun   iterativ   usullardan   foydalanishni   o'z   ichiga   oladi.   Bunday
usullardan   biri,   hozirda   eng   kichik   kvadratlar   usuli   sifatida   tanilgan,   qoldiqlar
kvadratlari   yig'indisini   (kuzatilgan   va   hisoblangan   qiymatlar   orasidagi   farq)
minimallashtirish   uchun   ishlatiladi.   Ushbu   yondashuv   ko'plab   iterativ   usullarni,
shu jumladan Gauss-Zeydel usulini asoslaydi.
Filipp   Lyudvig   fon   Zeydel   (1821-1896).   Filipp   Lyudvig   fon   Zeydel   -
matematik   tahlil   va   optikaga   katta   hissa   qo'shgan   nemis   matematiki.   Zeydelning
ishi   Gaussning   g'oyalarini   kengaytirdi   va   u   chiziqli   tenglamalar   tizimini   yanada
samarali yechish uchun iterativ usullarni qo'lladi.
Zeydelning   asosiy   hissasi   1874-yilda   taqdim   etilgan   takomillashtirilgan
iterativ   usulni   tan   olish   va   rasmiylashtirishda   bo‘ldi.   Gauss-Zeydel   usuli   sifatida
tanilgan   bu   usul   bitta   o‘zgaruvchi   uchun   har   bir   tenglamani   yechish   va   eng
so‘nggisini   qo‘llash   orqali   yechim   vektorini   iterativ   ravishda   yangilaydi.   boshqa
o'zgaruvchilarning qiymatlari. Ushbu yondashuv odatda Jacobi  usuliga qaraganda
tezroq   birlashadi,   bu   avvalgi   iterativ   usul   bo'lib,   barcha   yangilanishlar   oldingi
iteratsiya qiymatlari yordamida amalga oshiriladi.
8 Zeydelning dastlabki formulasidan beri Gauss-Zeydel usuli sezilarli darajada
takomillashtirildi   va   tahlil   qilindi.   Uning   rivojlanishining   asosiy   bosqichlari
quyidagilardan iborat:
 Konvergentsiyani   tahlil   qilish   :   20-asrning   boshlarida   matematiklar
Gauss-Zeydel   usulining   yaqinlashuv   xususiyatlarini   tahlil   qilishdi.   Ular   usulning
yagona   yechimga   yaqinlashishi   uchun   shart-sharoitlarni   o'rnatdilar,   masalan,
koeffitsient matritsasi diagonal dominant yoki simmetrik musbat aniqlik talabi.
 Kengaytmalar   va   variantlar   :   Tadqiqotchilar   Gauss-Zeydel   usulining
ishlashini yaxshilash uchun uning bir nechta kengaytmalari va variantlarini ishlab
chiqdilar. Diqqatga sazovor kengaytmalardan biri bu konvergentsiyani tezlashtirish
uchun gevşeme omilini kiritadigan muvaffaqiyatli haddan tashqari yengillik (SOR)
usuli.
 Hisoblash   matematikasida   qo'llanilishi   :   Kompyuterlar  paydo  bo'lishi
bilan Gauss-Zeydel  usuli  chiziqli  tenglamalarning katta tizimlarini  yechish  uchun
amaliy   vositaga   aylandi.   Bu,   ayniqsa,   Gaussni   yo'q   qilish   kabi   to'g'ridan-to'g'ri
usullarni hisoblash qimmat yoki imkonsiz bo'lgan ilovalarda foydalidir.
Bugungi   kunda   Gauss-Zeydel   usuli   raqamli   tahlil   va   chiziqli   algebra
kurslarida   o'qitiladigan   standart   texnikadir.   U   turli   xil   ilmiy   va   muhandislik
dasturlarida keng qo'llaniladi, jumladan:
 Cheklangan   elementlar   tahlili   (FEA)   :   Muhandislikda   strukturaviy
tahlil va stress testlari uchun ishlatiladi.
 Hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD)   : Suyuqlik oqimi va issiqlik
uzatishni simulyatsiya qilish uchun qo'llaniladi.
 Elektr davri simulyatsiyasi  : murakkab elektr zanjirlari va tarmoqlarini
tahlil qilish uchun ishlatiladi.
 Iqtisodiy   modellashtirish   :   Kirish-chiqish   modellari   va   boshqa
iqtisodiy tahlillarda qo'llaniladi.Karl Fridrix Gaussning kashshof ishiga asoslangan
va   Filipp   Lyudvig   fon   Zeydel   tomonidan   rasmiylashtirilgan   Gauss-Zeydel   usuli
sonli   chiziqli   algebrada   sezilarli   yutuqlarni   ifodalaydi.   Yillar   davomida   uning
rivojlanishi   va   takomillashtirilishi   uni   hisoblash   matematikasida   muhim   vositaga
9 aylantirib,   turli   ilmiy   va   muhandislik   fanlari   bo'yicha   chiziqli   tenglamalarning
katta tizimlarini samarali yechish imkonini berdi.  
10 1.2. Zeydel usulini dasturlash tilida amalga oshirilishi
Zeydel   usuli   chiziqli   bir   kadamli   birinchi   tartibli   iteratsion   usuldir.   Bu
usul   oddiy   iteratsion   usuldan   shu   bilan   farq   kiladiki,   dastlabki   yaqinlashishх1
(0),х2
(0),...,хn
(0)
ga   ko`ra  	х1
(1)   topiladi.   So`ngra    	х1
(1),х2
(0),...,хn
(0)   ko`ra  	х2
(1)
topiladi   va   x.k.   Barcha  	
х1
(1)   lar     aniqlangandan   so`ng  	хi
(2),хi
(3),... lar   topiladi.
Aniqroq aytganda, hisoblashlar quyidagi tarx (sxema) buyicha olib boriladi:	
x1
(k+1)=	
b1
a11	
−	∑
j=2
n	a1j	
a11	
xj
(k)	
x2
(k+1)=	
b2	
a22	
−	
a21
a22	
x1
(k+1)−	∑
j=3
n	a2j	
a22	
xj
(k)	
xi
(k+1)=	
bi
aii
=	
bi
aii
−	∑
j=1	
i−1aij
aii
xj
(k+1)−	∑
j=i+1	
n	aij
aii
xj
(k)	
xn
(k+1)=	
bn	
ann	
−	∑
j=1	
n−1
xj
(k+1)
3.3.2.   dagi   yaqinlashish   shartlari   Zeydel   usuli   uchun   ham   urinlidir.   Ko`pincha
Zeydel usuli oddiy iteratsiya usuliga nisbatan yaxshirok yaqinlashadi, ammo har
doim   ham   bunday   bulavermaydi.   Bundan   tash-kari   Zeydel   usuli
programmalashtirish   uchun   qulaydir,   chunki  	
xi
(k+1)   ning   qiymati
hisoblanayotganda 	
x1
(k),....,xi−1
(k)  larning qiymatini saklab kolishning xojati yo`q.
1-Misol.   Zeydel   usuli   bilan   3.3.2.   dagi   1-   misolning   echimi   5   xona
aniqlikda topilsin.
Y e c h i s h .  Tizimni
x 1 = 0,6 − 0,1 x 2 + 0,3 x 3 + 0,2 x 4 − 0,1 x 5 ,	
x2=0,44	+0,04	x1−0,04	x3+0,2	x4+0,08	x5,
x 3 = 0,95 + 0,1 x 1 + 0,05 x 2 + 0,1 x 4 − 0,15 x 5 ,	
x4=1−	0,1	x2+0,1	x3+0,5	x5,	
x5=1,6	+0,05	x1+0,1	x2+0,05	x3+0,1	x4
11 ko`rinishda   yozib   olamiz   va   dastlabki   yaqinlashish   x       sifatida   oddiy   iteratsiya
usulidagidek x  =(0,6; 0,44; 0,95;1; 1,6) deb olamiz.
Iteratsiyaning birinchi kadamini bajaramiz:
Keyingi yaqinlashishlarni 3.5- jadvalda keltiramiz:
3.5-jadval
kх1
(k)	х2
(k)	х3
(k)	х4
(k)	х5
(k)
0 0,6 0,44 0,95 1 1,6
1 0.881 0,771 0,937 1,817 1,948
2 0,973 0,961 0,985 1.974 1,992
3 0,995 0,995 0,999 1,996 1,999
4 0,9995 0,9991 0,9997 1,9995 1,9998
5 0,99992 0,99989 0,99997 1.99991 1,99997
6 0,99999 0,99998 0,99999 1,99999 2.00000
Matlab kodi: 
% Gauss-Seidel usuli
% Chiziqli tenglamalar sistemasini belgilaymiz:
% A * x = b
A = [4, -1, 0, 0;     -1, 4, -1, 0;      0, -1, 4, -1;      0, 0, -1, 3]; b = [15; 10; 10; 10];
% Boshlang'ich taxmin
x0 = zeros(size(b)); % [0; 0; 0; 0]
% Aniqlik uchun talab qilinadigan qiymat
epsilon = 1e-6;
12 % Maksimal iteratsiya soni
max_iter = 100;
% Gauss-Zeydel iteratsion protsedurasi
n = length(b);
x = x0;
for k = 1:max_iter
    x_old = x;
    for i = 1:n
        sum1 = 0;
        for j = 1:i-1
            sum1 = sum1 + A(i, j) * x(j);
        end
        sum2 = 0;
        for j = i+1:n
            sum2 = sum2 + A(i, j) * x_old(j);
        end
        x(i) = (b(i) - sum1 - sum2) / A(i, i);
    end
    % Xatolikni tekshirish
    if norm(x - x_old, inf) < epsilon
        fprintf('Iteratsiya %d da to'xtadi.
', k);
        break;
    end
end
% Natija
fprintf('Yechim:'); disp(x);
Ko`rinib   turibdiki,   Zeydel   usuli   oddiy   iteratsiya   usuliga   nisbatan   tezrok
yaqinlashmoqda.
13 Misol 2.     x2
(k+1)=	
b2	
a22	
−	
a21
a22	
x1
(k+1)−	∑
j=3
n	a2j	
a22	
xj
(k)
% Gauss-Seidel usuli
% Chiziqli tenglamalar sistemasini belgilaymiz:
% A * x = b
A = [4, -1, 0, 0; 
    -1, 4, -1, 0; 
     0, -1, 4, -1; 
     0, 0, -1, 3];
b = [15; 10; 10; 10];
% Boshlang'ich taxmin
x0 = zeros(size(b)); % [0; 0; 0; 0]
% Aniqlik uchun talab qilinadigan qiymat
epsilon = 1e-6;
% Maksimal iteratsiya soni
max_iter = 100;
% Gauss-Zeydel iteratsion protsedurasi
n = length(b);
x = x0;
for k = 1:max_iter
    x_old = x;
    for i = 1:n
        if i == 1
            % Birinchi o'zgaruvchi x_1
            x(i) = (b(i) - sum(A(i, i+1:n) .* x_old(i+1:n))) / A(i, i);
        elseif i == 2
            % Ikkinchi o'zgaruvchi x_2
            sum1 = A(i, 1) * x(1); % x1^(k+1) dan foydalanamiz
            sum2 = sum(A(i, i+1:n) .* x_old(i+1:n));
            x(i) = (b(i) - sum1 - sum2) / A(i, i);
        else
            % Qolgan o'zgaruvchilar uchun umumiy formula
            sum1 = sum(A(i, 1:i-1) .* x(1:i-1));
            sum2 = sum(A(i, i+1:n) .* x_old(i+1:n));
            x(i) = (b(i) - sum1 - sum2) / A(i, i);
        end
    end
    % Xatolikni tekshirish
    if norm(x - x_old, inf) < epsilon
        fprintf('Iteratsiya %d da to'xtadi.
', k);
        break;
    end
end
% Natija fprintf('Yechim:');
disp(x);
14 Gauss-Zeydel usuli sifatida ham tanilgan Zeydel usuli chiziqli
tenglamalar tizimini iterativ tarzda yechish uchun dasturlash tilida amalga
oshirilishi mumkin.
Pytonda Zeydel usulini amalga oshirish kodi
Input:
  A: koeffitsient matritsasi (n x n)
  b: o'ng tomonli vektor (n x 1)
  x: dastlabki taxmin vektori (n x 1)
  max_iterations: takrorlashlarning maksimal soni
 tolerance: konvergentsiyaga tolerantlik
Output:
  x: yechim vektori (n x 1)
Procedure SeidelMethod(A, b, x, max_iterations, tolerance):
n = number of rows/columns in A
iteration = 0
error = infinity
while iteration < max_iterations and error > tolerance:
     iteration = iteration + 1
     x_old = copy of x
     error = 0
 for i = 1 to n do:
sum = 0
for j = 1 to n do:
              if j  ≠  i then
sum = sum + A[i][j] * x[j]
end for
x[i] = (b[i] - sum) / A[i][i]
error = max(error, abs(x[i] - x_old[i]))
end for
end while   return
15 Qisqacha mazmuni:
• Initializatsiya   :   o'zgaruvchilarni,   shu   jumladan   tenglamalar   sonini   ishga
tushiringn, iteratsiya hisoblagichi va konvergentsiyani kuzatish xatosi.
• Takrorlash davri : takrorlashlarning maksimal soniga yetguncha yoki yechim
belgilangan tolerantlik doirasida birlashmaguncha takrorlang.
• Yangilash bosqichi : Har bir iteratsiya uchun:
• x
i   vektorining x Gauss-Zeydel usulidan olingan formula yordamida, har bir
komponentni yangilang.
• Konvergentsiyani   aniqlash   uchun   joriy   va   oldingi   yechimlar   orasidagi
maksimal xatolikni hisoblang.
• Konvergentsiya mezonlari : iteratsiyani davom ettirish to'g'risida qaror qabul
qilish uchun xatolik tolerantlikdan kamroq ekanligini tekshiring.
• Chiqish : tsikl tugagach, yechim vektorini qaytaring x.
Katta   tenglamalar   tizimini   boshqarish   uchun   siz   tanlagan   dasturlash   tilida
samarali   matritsa   operatsiyalarini   ta'minlang.   Zeydel   usulining   yaqinlashishi   va
tezligiga dastlabki taxmin vektori ta'sir qilishi mumkin. Ushbu psevdokod matritsa
operatsiyalari   va   iteratsiya   uchun   mos   sintaksisdan   foydalangan   holda   Python,
MATLAB,   C++   yoki   istalgan   boshqa   dasturlash   tiliga   moslashtirilishi   va   tarjima
qilinishi mumkin.
16 Matlab da Zeydel usulini amalga oshirishning qisqacha misoli:
function x = SeidelMethod(A, b, x, max_iterations, tolerance)
    % SeidelMethod: Gauss-Seidel usuli orqali A * x = b tenglamalar sistemasini yechish
    %
    % Kirish parametrlari:
    %   A - koeffitsientlar matritsasi (n x n)
    %   b - o'ng tomonli vektor (n x 1)
    %   x - dastlabki taxmin vektori (n x 1)
    %   max_iterations - maksimal takrorlashlar soni
    %   tolerance - konvergentsiyaga tolerantlik
    %
    % Chiqish parametrlari:
    %   x - yechim vektori (n x 1)
    % O'lchamini aniqlash
    n = size(A, 1);
        % Iteratsiya sonini va xatoni boshlang'ichlash
    iteration = 0;
    error = inf;
    % Iteratsion jarayon
    while iteration < max_iterations && error > tolerance
        iteration = iteration + 1;
        x_old = x; % Avvalgi x qiymatlarini saqlash
        error = 0; % Xatoni qayta boshlash
        for i = 1:n
            % Diagonal elementdan tashqari yig'indini hisoblash
            sum = 0;
            for j = 1:n
17                 if j ~= i
                    sum = sum + A(i, j) * x(j);
                end
            end
            % Yangi x[i] qiymatini hisoblash
            x(i) = (b(i) - sum) / A(i, i);
            % Maksimal xatoni aniqlash
            error = max(error, abs(x(i) - x_old(i)));
        end
    end
    % Agar konvergentsiya bo'lmasa, ogohlantirish chiqarish
    if iteration == max_iterations && error > tolerance
        warning('Gauss-Seidel usuli konvergentsiyaga erishmadi. Maksimal iteratsiyaga yetildi.');
    end
end
Ushbu Python misoli matritsa operatsiyalari uchun NumPy yordamida Zeydel
usulini   qanday amalga  oshirishni  ko'rsatadi.  Kirish  matritsalarini   sozlang  A va  b,
maksimal   takrorlashlar   soni   va   tolerantlik   bilan   bir   qatorda,   muayyan   muammo
talablariga mos keladi.  
18 C++ da Zeydel usulini amalga oshirishning qisqacha misoli:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;
vector<double> seidel_method(const vector<vector<double>>& A, const vector<double>& b,
vector<double> x, int max_iterations, double tolerance) {
    int n = b.size();
    vector<double> x_old(n);
    double error = tolerance + 1;  
    int iteration = 0;
    while (iteration < max_iterations && error > tolerance) {
        x_old = x;  
        error = 0.0;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            double sum = 0.0;
            for (int j = 0; j < n; ++j) {
                if (j != i) {
                    sum += A[i][j] * x[j];
                }
            }
            x[i] = (b[i] - sum) / A[i][i];
            error = max(error, abs(x[i] - x_old[i]));
        }
        iteration++;
    }
    return x;
}
int main() {
    vector<vector<double>> A = {{10, 2, 1}, {1, 5, 1}, {2, 3, 10}};
    vector<double> b = {7, -8, 6};
    vector<double> x(b.size(), 0);  
    int max_iterations = 100;
    double tolerance = 1e-6;
    vector<double> solution = seidel_method(A, b, x, max_iterations, tolerance);
    cout << "Solution vector:" << endl;
    for (int i = 0; i < solution.size(); ++i) {
        cout << "x[" << i << "] = " << solution[i] << endl;
     }
    return 0;
}
qisqacha mazmuni:
19 • Sarlavhalar   :   Kirish/chiqarish   va   ma'lumotlar   tuzilmalari   uchun   zarur   bo'lgan
C++ standart sarlavhalarini ( iostream, vector, ) cmath o'z ichiga oladi.
• Funktsiya seidel_method :
• Koeffitsient  A matritsasini  oladi, b o'ng tomonli vektor, x dastlabki  taxmin
vektori, maksimal takrorlash soni va yaqinlashuvga tolerantlik.
• Konvergentsiya   mezonlari   bajarilmaguncha   yoki   maksimal   iteratsiyaga
erishilgunga qadar Zeydel iteratsiyasini bajaradi.
• x   har   bir   komponentni   yangilaydi.   Gauss-Zeydel   formulasidan   foydalanib,
ketma-ket takrorlashlar orasidagi maksimal xatoni hisoblab chiqadi.
• Yechim vektorini qaytaradi.
• Asosiy funksiya ( main) :
• Matritsali tenglamalar tizimi misolini belgilaydi A va vektor b.
• Dastlabki taxmin vektorini ishga tushiradi.
• seidel_method  Belgilangan  maksimal  iteratsiyalar   va bardoshlik  yordamida
tizimni hal qilish uchun qo'ng'iroqlar .
• Yechim vektorini chop etadi.
• Chiqish :
• X hisoblangan yechim vektorini tekshirish uchun chiqaradi.
Ushbu dastur  C++ da Zeydel  usulini  qanday amalga  oshirish haqida fundamental
tushuncha   beradi,   uni   maxsus   dastur   ehtiyojlari   va   ishlash   talablari   asosida
kengaytirish va optimallashtirish mumkin.
20 MATLAB da amalga oshirish  qisqacha misol:
function x = gauss_seidel(A, b, x0, tol, max_iterations)
    if nargin < 4
        tol = 1e-10;
    end
    if nargin < 5
        max_iterations = 1000;
    end
        n = length(b);
    x = x0;
    for k = 1:max_iterations
        x_old = x;
        for i = 1:n
            sum1 = sum(A(i, 1:i-1) .* x(1:i-1)');
            sum2 = sum(A(i, i+1:n) .* x_old(i+1:n)');
            x(i) = (b(i) - sum1 - sum2) / A(i, i);
        end
                if norm(x - x_old, inf) < tol
            fprintf('Converged in %d iterations\n', k);
            return;
        end
    end
    fprintf('Maximum iterations reached\n');
end
A = [4, -1, 0, 0; -1, 4, -1, 0; 0, -1, 4, -1; 0, 0, -1, 3];
b = [15; 10; 10; 10];
x0 = zeros(size(b));
x = gauss_seidel(A, b, x0)
disp('Solution:')
21 disp(x)
Ushbu ilovalar o'xshash tuzilishga ega:
1. Yechim vektorini ishga tushiring x.
2. X   ning   har   bir   elementini   so'nggi   mavjud   qiymatlardan   foydalanib
takroriy yangilang.
3. Joriy   yechimni   oldingi   iteratsiya   bilan   solishtirib,   konvergentsiyani
tekshiring.
4. Konvergentsiya   mezonlari   bajarilganda   yoki   maksimal   takrorlashlar
soniga erishilganda yechimni qaytaring.
Gauss-Zeydel   usuli   (Zeydel   usuli,   L iebman   jarayoni ,   ketma-ket
almashtirish   usuli)   chiziqli   tenglamalar   tizimini     yechishning   klassik   iterativ
usulidir.
Gauss   - Zeydel   usuli   -   har   bir   x   elementi   uchun   har   doim   eng   so'nggi
hisoblangan   qiymatdan   foydalanadigan   o'ziga   xos   iterativ   usul   .   Misol   uchun,
birinchi navbatda,   uchun   boshlang'ich qiymatlar deb faraz qiling   ?????? 2,  ?????? 3,…, ????????????   (dan
tashqari   ?????? 1 ) berilgan va hisoblab chiqiladi   ?????? 1 . Hisoblanganidan foydalanish   ?????? 1 va
x   ning qolgan qismi   (dan tashqari  ?????? 2 ), hisoblashimiz mumkin  ?????? 2 . Xuddi shu tarzda
davom   ettirish   va   x   dagi   barcha   elementlarni   hisoblash   birinchi   iteratsiyani
tugatadi.   Gauss-Zeydel   usulining   o'ziga   xos   qismi   x   dagi   keyingi   qiymatni
hisoblash   uchun   eng   so'nggi   qiymatdan   foydalanishdir   .   Bunday   takrorlashlar
qiymat yaqinlashguncha davom ettiriladi.
Zeydel   usuli   chiziqli   tenglamalar   tizimini   yechadi   Ax=b,   qayerda   A
koeffitsient   matritsasi,   x   noma'lumlar   vektori,   va   b   o’ng   tomon   vektoridir.   U   har
bir komponentni takroriy ravishda yangilaydi  x  formuladan foydalanib:
qayerda:
  ning komponenti x da k takrorlashni ifodalaydi.
22  matritsaning elementlari hisoblanadi .
 i – vektorning elementi b
i  bo’ladi.
Ba'zi   hollarda,   masalan,   tenglamalar   tizimi   katta   bo'lsa,   tenglamalarni
yechishning   iterativ   usullari   ko'proq   foydalidir.   Gauss   eliminatsiyasi   kabi   yo'q
qilish   usullari   katta   tenglamalar   to'plami   uchun   katta   yaxlitlash   xatolariga   moyil.
Gauss-Zeydel   usuli   kabi   iterativ   usullar   foydalanuvchiga   yaxlitlash   xatosini
boshqarish   imkonini   beradi.   Bundan   tashqari,   agar   muammoning   fizikasi   yaxshi
ma'lum  bo'lsa,   iterativ  usullarda  zarur   bo'lgan dastlabki   taxminlar   yanada  oqilona
amalga oshirilishi mumkin, bu esa tezroq konvergentsiyaga olib keladi.
Agar   diagonal   elementlar   nolga   teng   bo'lmasa,   har   bir   tenglama   mos
keladigan   noma'lum   uchun   qayta   yoziladi,   ya'ni   birinchi   tenglama   bilan   qayta
yoziladi.   ?????? 1   chap   tomonda,   ikkinchi   tenglama   bilan   qayta   yoziladi   ?????? 2   chap
tomonda va shunga o'xshash tarzda.
Zeydel   usuli   raqamli   chiziqli   algebrada   muhim   vosita   bo'lib,   turli   fanlar
bo'ylab   qo'llaniladigan   chiziqli   tenglamalar   tizimlarini   yechishda   iterativ
yondashuvni   taklif   qiladi.   Uning   to'g'ridan-to'g'ri   amalga   oshirilishi   va   katta
tizimlarni   boshqarishda   samaradorligi   uni   hisoblash   matematikasi   va   ilmiy
hisoblashda qimmatli texnikaga aylantiradi.
 
23 1.3. Zeydel usuli yordamida hal qilingan real muammolarga misollar
Gauss-Zeydel   usuli   yoki   oddiygina   Zeydel   usuli   raqamli   matematikada   va
hisoblash   fanida   chiziqli   tenglamalar   tizimini   yechishda   keng   qo'llaniladigan
iterativ usuldir. U keng ko'lamli chiziqli tizimlarni samarali hal qilish kerak bo'lgan
turli   xil   real   muammolarda   qo'llanilishini   topadi.   Zeydel   usuli   yordamida   hal
qilinishi mumkin bo'lgan haqiqiy muammolarning bir nechta misollari:
1. Elektr zanjirini tahlil qilish
Elektrotexnikada   bir   nechta   komponentli   (rezistorlar,   kondansatörler,
induktorlar)   zanjirlarni   Kirxgof   qonunlaridan   (Kirxgofning   joriy   qonuni   va
Kirxgofning   kuchlanish   qonuni)   olingan   chiziqli   tenglamalar   tizimlari   yordamida
modellashtirish   mumkin.   Zeydel   usuli   zanjirning   turli   nuqtalarida   kuchlanish   va
oqimlarni aniqlash uchun ushbu tenglamalarni yechish uchun qo'llanilishi mumkin.
2. Strukturaviy tahlil
Qurilish   va   mashinasozlikda   strukturaviy   tahlil   struktura  ichidagi   kuchlar   va
siljishlarni   boshqaruvchi   tenglamalardan   olingan   chiziqli   tizimlarni   yechishni   o'z
ichiga oladi. Zeydel usuli ko'priklar, binolar va mexanik birikmalar kabi murakkab
tuzilmalarda   muvozanat   sharoitlari,   kuchlanish   taqsimoti   va   deformatsiyalarni
hisoblashda yordam beradi.
3. Suyuqlik oqimini simulyatsiya qilish
Hisoblash   suyuqlik   dinamikasi   (CFD)   suyuqlik   oqimining   harakatini
boshqaradigan qisman differentsial tenglamalarni (PDE) yechishni o'z ichiga oladi.
Ushbu   PDElarni   diskretlashtirish   ko'pincha   chiziqli   tenglamalarning   katta
tizimlariga olib keladi, ularni Zeydel usuli kabi iterativ usullar yordamida samarali
hal   qilish   mumkin.   Ilovalar   aerodinamika,   ob-havo   prognozi   va   suyuqlik
tizimlarining dizaynini optimallashtirishni o'z ichiga oladi.
Suyuqlik   dinamikasida   quvurlar   yoki   kanallar   tarmoqlaridagi   barqaror   holat
oqimini   modellashtirish   ko'pincha   chiziqli   tenglamalar   tizimini   keltirib   chiqaradi.
Bu suv taqsimlash tarmoqlarida yoki HVAC tizimlarida keng tarqalgan.
Misol:
24 Suv taqsimlash tarmog'i uchun turli o'tish joylarida oqim tezligi va bosimlarni
modellashtirish mumkin. Har bir tutashuvdagi uzluksizlik tenglamalari (massaning
saqlanishi) chiziqli tenglamalar tizimini tashkil qiladi. Ushbu tenglamalarni echish
tarmoqdagi oqim tezligini ta'minlaydi.
4. Issiqlik uzatish tahlili
Issiqlik   muhandisligida   issiqlik   o'tkazuvchanligi,   konvektsiya   va   nurlanishni
tahlil   qilish   ko'pincha   Furye   qonuni   va   boshqa   issiqlik   uzatish   tenglamalaridan
olingan   chiziqli   tenglamalar   tizimini   yechishni   talab   qiladi.   Zeydel   usuli
materiallar   va chegaralar   bo'ylab  harorat   taqsimoti  va  issiqlik  oqimlarini   aniqlash
uchun ishlatilishi mumkin.
Issiqlik   texnikasida   2D   plastinkadagi   barqaror   holatdagi   issiqlik   taqsimoti
issiqlik  tenglamasi  yordamida  modellashtirilishi  mumkin,  bu  diskretlashtirilganda
chiziqli tenglamalar tizimiga olib keladi.
Misol:
Belgilangan chegara haroratiga ega bo'lgan to'rtburchak metall plastinka tahlil
qilinishi   mumkin.   Plastinka   panjaraga   bo'linadi   va   issiqlik   o'tkazuvchanlik
tenglamasi   chekli   farq   usullari   yordamida   diskretlashtiriladi.   Har   bir   panjara
nuqtasidagi harorat uchun hosil bo'lgan chiziqli tenglamalar tizimini Gauss-Zaydel
usuli yordamida echish mumkin.
5.Tasvirga ishlov berish
Tasvirni qayta ishlash va kompyuterni ko'rishda ma'lum algoritmlarni chiziqli
tenglamalar tizimi sifatida shakllantirish mumkin. Masalan,  tasvirni qayta tiklash,
denoizatsiya   yoki   segmentatsiya   muammolaridan   kelib   chiqadigan   chiziqli
tizimlarni   hal   qilish,   katta   matritsalarni   samarali   boshqarish   qobiliyati   tufayli
Zeydel usuli kabi iterativ usullardan foydalanishi mumkin.
6. Iqtisodiyot va moliya
Iqtisodiy modellashtirish, kirish-chiqish tahlili va moliyaviy simulyatsiyalarda
chiziqli tizimlar muvozanat sharoitlari, kirish-chiqish munosabatlari yoki portfelni
optimallashtirish   muammolaridan   kelib   chiqadi.   Zeydel   usuli   muvozanat
25 narxlarini,   ishlab   chiqarish   darajasini   yoki   optimal   investitsiya   strategiyalarini
samarali hisoblash uchun ishlatilishi mumkin.
7. Mashinani o'rganish va ma'lumotlar fanlari
Mashinani   o'rganishning   ma'lum   algoritmlarida   chiziqli   tenglamalar   tizimini
yechish   chiziqli   regressiya,   eng   kichik   kvadratlarni   o'rnatish   va   vektorli
mashinalarni   qo'llab-quvvatlash   kabi   optimallashtirish   muammolarida   paydo
bo'ladi. Zeydel usuli kabi iterativ usullar ushbu tizimlarni samarali hal qilish uchun
qo'llanilishi   mumkin,   ayniqsa   katta   ma'lumotlar   to'plami   va   yuqori   o'lchamli
bo'shliqlar bilan ishlashda.
8. Kvant mexanikasi
Hisoblash   kvant   mexanikasida   chiziqli   tenglamalar   tiziminiyechish   kvant
holatlarini, energiya darajalarini va to'lqin funktsiyalarini hisoblash uchun zarurdir.
Zeydel   usuli,   boshqa   iterativ   usullar   bilan   bir   qatorda,   hosil   bo'lgan   xos   qiymat
muammolarini   hal   qilish   va   molekulalar   va   materiallarning   kvant   mexanik
xususiyatlarini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
9. Strukturaviy muhandislik: truss va ramka tahlili
Strukturaviy   muhandislikda   fermalar   va   ramkalarni   tahlil   qilish   muvozanat
shartlaridan olingan chiziqli tenglamalar tizimini  echishni  o'z ichiga oladi. Ushbu
tenglamalarni   o'rnatish   orqali   strukturadagi   siljishlar   va   kuchlarni   aniqlash
mumkin.
Misol:
Oddiy  truss  tuzilishini  Gauss-Zeydel  usuli  yordamida  tahlil   qilish  mumkin.
Qattiqlik   matritsasi   K va   kuch   vektori   F   trussning   geometriyasi   va   moddiy
xususiyatlariga   asoslanib   qurilgan.   Yechish   K   x   =   F   tugunlarning   siljishlarini
beradi, undan truss elementlaridagi ichki kuchlarni hisoblash mumkin.
10. Elektrotexnika: sxemalar tahlili
O'chirish   tahlilida   elektr   zanjiri   uchun   tugun   kuchlanish   tenglamalarini
echish   chiziqli   tenglamalar   tizimini   o'z   ichiga   oladi.   Bu,   ayniqsa,   katta   hajmdagi
integral mikrosxemalar uchun keng tarqalgan.
Misol:
26 Bir nechta tugunli qarshilik sxemasini ko'rib chiqing. Tugunlarni tahlil qilish
texnikasi   noma'lumlar   tugunlardagi   kuchlanish   bo'lgan   tenglamalar   tizimini
o'rnatadi.   O'tkazuvchanlik   matritsasi   (qarshilik   matritsasiga   teskari)   va   oqim
manbalari   Gauss-Zaydel   usuli   yordamida   echilishi   mumkin   bo'lgan   chiziqli
tenglamalar tizimini tashkil qiladi.
Zeydel usulini amalga oshirishda samaradorlikni oshirish va xatolarni
bartaraf   etish   algoritmni   loyihalash,   dasturlash   amaliyoti   va   raqamli   mulohazalar
bilan   bog'liq   bir   nechta   strategiyalarni   o'z   ichiga   oladi.   Zeydel   usulini   amalga
oshirishning samaradorligi va ishonchliligini oshirishning ba'zi asosiy usullari:
Algoritmik takomillashtirish :
1. Oldindan shartlash  :
 Dastlabki tizimni iterativ tarzda yechish osonroq bo'lgan ekvivalentga
aylantirish   uchun   oldindan   shartlash   usullarini   qo'llang.   Bu   konvergentsiya
tezligini oshirishi mumkin.
 Misol:   Matritsalarni   ajratish   usullari   yoki   diagonal   masshtablashdan
foydalanish.
2. Optimallashtirilgan iterativ jarayon  :
 Tegishli   konvergentsiya   mezonlari   (masalan,   qoldiq   norma   yoki
yechimdagi   o'zgarish)   yordamida   iteratsion   jarayon   samarali   yakunlanishiga
ishonch hosil qiling.
 Vektor   uchun   dastlabki   taxminni   haqiqiy   yechimga   yaqin   bo'lishi
uchun sozlang, bu esa talab qilinadigan iteratsiyalar sonini kamaytirishi mumkin.
3. Haddan tashqari yengillik  :
 Usul   asta-sekin   yaqinlashadigan   hollarda   konvergentsiyani
tezlashtirish uchun gevseme parametrlarini amalga oshiring.
 Misol:   Muvaffaqiyatli   haddan   tashqari   yengillik   (SOR)   yangilash
qoidasini o'zgartiradi
Dasturlash amaliyotlari
1. Matritsa va vektor operatsiyalari  :
27  Matritsa-vektor   operatsiyalari   uchun   optimallashtirilgan   samarali
ma'lumotlar tuzilmalari va kutubxonalardan foydalaning (masalan, C++ da Eigen,
Pythonda NumPy).
 Ma'lumotlarning keraksiz nusxasini minimallashtiring va xotira yukini
kamaytirish uchun iloji boricha joyida operatsiyalardan foydalaning.
2. Xatolarni qayta ishlash  :
 Potensial raqamli muammolarni aniqlash va hal qilish uchun xatolarni
qayta   ishlashning   mustahkam   mexanizmlarini   joriy   qiling   (masalan,   nolga
bo'linish, matritsaning yagonaligi).
 Matritsalar yaxshi shartlanganligini va iterativ usullarga mos kelishini
ta minlash uchun kiritilgan ma lumotlarni tasdiqlang.ʼ ʼ
3. Xotira boshqaruvi  :
 Xotirani   ajratish   va   ajratishni   samarali   boshqaring,   ayniqsa   katta
matritsalar va vektorlar uchun.
 Ishlash   samaradorligini   saqlab   qolish   uchun   iterativ   tsikl   ichida
haddan tashqari dinamik xotira ajratishdan saqlaning.
Nuqtali   arifmetik   cheklovlarga   e'tibor   bering,   ayniqsa   ko'p   iteratsiyalarda
kichik   farqlarni   to'plashni   o'z   ichiga   olgan   iterativ   usullarda.   Muammo   talablari
asosida   tegishli   raqamli   kutubxonalar   yoki   usullardan   (masalan,   ikki   tomonlama
aniqlik, kengaytirilgan aniqlik) foydalaning.
1. Matritsa xususiyatlari  :
 Koeffitsient   matritsasining   xususiyatlarini   ko'rib
chiqing AA A (masalan,   diagonal   dominantlik,   simmetriya)   Zeydel   usulining
konvergentsiya harakatini optimallashtirish.
 Maxsus   holatlarni   (masalan,   singular   matritsalar)   nozik   tarzda
boshqarish   uchun   tekshirish   yoki   dastlabki   ishlov   berish   bosqichlarini   amalga
oshiring.
2. Sinov va tasdiqlash  :
 Tasdiqlash   uchun   ma'lum   echimlar   yoki   analitik   natijalarga   nisbatan
amalga oshirishni qattiq sinovdan o'tkazing.
28  Turli sharoitlarda usulning aniqligi va samaradorligini baholash uchun
raqamli ko'rsatkichlar va test holatlaridan foydalaning.
Matlab  tilidagi Zeydel usulining takomillashtirilgan namunasi:
function x = seidel_method(A, b, x, max_iterations, tolerance, omega)
    n = length(b);
    x_old = zeros(n, 1);
    error = tolerance + 1;
        iteration = 0;
    while iteration < max_iterations && error > tolerance
        x_old = x;
        error = 0;
                for i = 1:n
            sum = 0;
            for j = 1:n
                if j ~= i
                    sum = sum + A(i,j) * x(j);
                end
            end
            x(i) = (1 - omega) * x(i) + (omega / A(i,i)) * (b(i) - sum);
            error = max(error, abs(x(i) - x_old(i)));
        end
        iteration = iteration + 1;
    end
end
% Example usage
A = [10 2 1; 1 5 1; 2 3 10];
b = [7; -8; 6];
x = zeros(3, 1);
max_iterations = 100;
tolerance = 1e-6;
omega = 1.2;
solution = seidel_method(A, b, x, max_iterations, tolerance, omega);
29 fprintf('Solution vector:\n');
for i = 1:length(solution)
    fprintf('x[%d] = %f\n', i, solution(i));
end
Zeydel usulida (yoki har qanday iterativ usulda) samaradorlikni oshirish va 
xatolarni bartaraf etish algoritmik takomillashtirish, ehtiyotkorlik bilan dasturlash 
amaliyoti va raqamli jihatlarni hisobga olish kombinatsiyasini o'z ichiga oladi. 
Ushbu strategiyalarni qo'llash orqali siz keng ko'lamli chiziqli tizimni hal qilish 
vazifalarini yaxshiroq hal qilish uchun amalga oshirishning ishlashi, ishonchliligi 
va aniqligini optimallashtirishingiz mumkin.
Zeydel usulining ko'p qirraliligi va samaradorligi uni turli ilmiy, muhandislik
va   hisoblash   fanlari   bo'yicha   qimmatli   vositaga   aylantiradi.   Uning   keng   miqyosli
chiziqli  tizimlarni  iterativ tarzda  boshqarish qobiliyati  uni  to'g'ridan-to'g'ri  usullar
amaliy   bo'lmagan   yoki   hisoblash   qimmat   bo'lishi   mumkin   bo'lgan   ilovalar   uchun
mos qiladi. Zeydel usuli  kabi iterativ usullardan foydalangan holda tadqiqotchilar
va   muhandislar   murakkab   muammolarni   yanada   samaraliroq   hal   qilishlari
mumkin, bu esa texnologiya, fan va sanoatdagi yutuqlarga olib keladi.
 
30 XULOSA
Chiziqli   tenglamalar   sistemasini   yechishning   Zeydel   usuli   dasturini   ishlab
chiqish   nazariy   asoslarni   ham,   amaliy   amalga   oshirish   jihatlarini   ham   o‘z   ichiga
olgan   turli   yo‘nalishlar   orqali   o‘rganildi.   Ushbu   tadqiqot   davomida   bir   nechta
asosiy tushunchalar va natijalar paydo bo'ldi:
Birinchidan,   sonli   chiziqli   algebrada   mashhur   iterativ   usul   bo'lgan   Zeydel
usuli  chiziqli  tenglamalar  tizimini   iterativ  tarzda  yechishda  samarali   yondashuvni
taklif   etadi.   Vektorining   har   bir   komponentini   boshqalarning   eng   so'nggi
qiymatlaridan   foydalangan   holda   ketma-ket   yangilash   orqali   usul   ma'lum
konvergentsiya mezoni bajarilgunga qadar yechimni iterativ ravishda aniqlaydi.
Ikkinchidan,   Zeydel   usulining   nazariy   asoslari   ko'rib   chiqildi,   uning   iterativ
formulasi va yaqinlashuv shartlari ta'kidlandi. Ushbu tamoyillarni tushunish usulni
to'g'ri   amalga   oshirish   va   uning   haqiqiy   dunyo   ilovalarida   ishlashini
optimallashtirish uchun juda muhimdir.
Dasturlash   nuqtai   nazaridan,   Zeydel   usuli   dasturini   ishlab   chiqish   ushbu
nazariy tushunchalarni bajariladigan kodga tarjima qilishni o'z ichiga oladi. Bunga
matritsalar   va   vektorlar   uchun   ma lumotlar   tuzilmalarini   o rnatish,   tegishliʼ ʻ
konvergentsiya   mezonlari   bilan   iterativ   algoritmni   amalga   oshirish,   xotira   va
hisoblash resurslaridan samarali foydalanishni ta minlash kiradi.	
ʼ
Ilovalarda Zeydel usuli turli sohalarda, jumladan, muhandislik, fizika, iqtisod
va kompyuter  fanlarida foydali  bo'ladi. U strukturaviy tahlil, suyuqlik dinamikasi
simulyatsiyasi,   iqtisodiy   modellashtirish,   tasvirni   qayta   ishlash   va   boshqalarda
uchraydigan keng ko'lamli chiziqli tizimlarni hal qilishda hal qiluvchi rol o'ynaydi.
 
31 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1.   O.   R.   Yusupov,   F.   F.   Meliyev,   E.   Sh.   Eshonqulov   (2021).   “Dasturlash
asoslari”
2. Golub, G. H., & Van Loan, C. F. (2013). Matrix Computations (4th ed.).
Johns Hopkins University Press.
3.   Burden,   R.   L.,   &   Faires,   J.   D.   (2010).   Numerical   Analysis   (9th   ed.).
Cengage Learning.
4. Saad, Y. (2003). Iterative  Methods  for  Sparse  Linear  Systems  (2nd ed.).
SIAM.
5.   Quarteroni,   A.,   Sacco,   R.,   &   Saleri,   F.   (2007).   Numerical   Mathematics
(2nd ed.). Springer.
6. Trefethen, L., & Bau, D. (1997). Numerical Linear Algebra. SIAM.
7.   Kelley,   C.   T.   (1995).   Iterative   Methods   for   Linear   and   Nonlinear
Equations. SIAM.
8. Stoer, J., & Bulirsch, R. (2002). Introduction to Numerical Analysis (3rd
ed.). Springer.
9.   Hageman,   L.   A.,   &   Young,   D.   M.   (1981).   Applied   Iterative   Methods.
Academic Press.
10. Demmel, J. W. (1997). Applied Numerical Linear Algebra. SIAM.
11.   Press,   W.   H.,   Teukolsky,   S.   A.,   Vetterling,   W.   T.,   &   Flannery,   B.   P.
(2007). Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing (3rd ed.). Cambridge
University Press.
32