插值:數(shù)據(jù)處理的手段 ?將缺失數(shù)據(jù)補全處理 ?線性內(nèi)插 拉格朗日插值法 牛頓插值
擬合:預測,尋找規(guī)律的手段 是插值的外延
插值算法:使用在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)極少,不足以支撐分析的進行,這時就需要使用一些數(shù)學方法來“模擬產(chǎn)生”一些新的但又比較靠譜的值來滿足需求。
適用在“已知函數(shù)在某區(qū)間(域)內(nèi)若干點處的值,求函數(shù)在該區(qū)間(域)內(nèi)其他點處的值”
一維插值問題:
插值法概念:
一般定義:1.若P(x)是次數(shù)不差過n的代數(shù)多項式,即
? ? ? ? ? ? ? ? ??2.若P(x)為分段多項式(分段函數(shù)),就稱為分段插值。(出現(xiàn)較多 )
?????????????????3.若P(x)為三角多項式,就稱為三角插值。(涉及傅里葉變換等數(shù)學)
一般插值法原理:
定理:設有n+1個互不相同的結點(xi,yi)(i=0,1,2,......n)則存在唯一的多項式:
?證:將n+1個結點帶入上式構造方程組
?文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-687366.html
【注1】只要n+1個節(jié)點互異,滿足上述插值條件的多項式是唯一存在的;次數(shù)已經(jīng)限定
【注2】如果不限制多項式的次數(shù),插值多項式并不唯一
拉格朗日插值法:
?缺點:產(chǎn)生龍格現(xiàn)象 次數(shù)越高誤差越大 ?在實際應用中不應使用七次以上的插值
避免龍格現(xiàn)象常用方法:將插值區(qū)間分成若干小區(qū)間,在小區(qū)間內(nèi)用低次(二次,三次)插值,即分段低次插值,如樣條函數(shù)插值
牛頓插值法 :
?與拉格朗日插值法比,牛頓插值法的計算過程具有繼承性,但仍會有龍格現(xiàn)象,并且都不能全面反映被插函數(shù)的性態(tài)。
分段三次埃爾米特(Hermite)插值法:
Matlab有內(nèi)置函數(shù):p=pchip(x,y,new_x) x是已知樣本點的橫坐標;y是已知樣本點的縱坐標;new_x是要插入對應的橫坐標
例如:
X=-pi:pi;y=sin(x);
New_X=-pi:0.1:pi;
p=pchip(x,y,new_x) ;
Plot(x,y,’o’,new_x,p,’r-’)
?Plot3空間曲線,mesh(空間曲面 曲面網(wǎng)格),surf(空間曲面 曲面表面),contour(等高線)是三維作圖中的命令
三次樣條插值:(推薦)
?Matlab有內(nèi)置函數(shù):p=spine(x,y,new_x)
Legend(“string1”,”string2”,”string3”),內(nèi)加‘Location:’改變標注的位置
n維數(shù)據(jù)插值:
P=interpn(x1,....xn,y,new_x1,...new_xn,method)
Method:’linear:線性插值(默認)‘cubic’:三次插值 ‘spine’=三次樣條插值法(最為標準) ?‘nearest’:最鄰近插值算法
一個小技巧:上面的這些插值算法可用于預測哦~~~
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“她哪里是想考研啊,她只是想再回到高三完成十八歲那未完成的夢罷了?!?/h4>
??????????????????????????????????????????????????????????????????????--2022.12.23 ??佳械膶W長學姐“一研為定,定為研一”
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到了這里,關于插值算法基本原理的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!