样本点少于30个时,需要创造样本点,则用插值算法;样本点多于30个时,用拟合函数。
定义:
数模比赛中,常常需要根据已知的函数点进行数据、模型的处理和分析,而有时候的数据是极少的,不足以支撑分析的进行,这是就需要使用一些数学的方法,“模拟产生”一些新的但又比较靠谱的值来满足需求,这就是插值的作用。
插值有一个插值区间,在区间内给一个新的xi,由求出的函数得到对应的yi,目的就是求这个函数,然后求出(xi,yi)来扩充数据集。
插值法分类:
1.多项式插值(得到的是经过所有点的一个插值函数)
①一般多项式插值
②.拉格朗日插值法
③.牛顿插值法
多项式插值存在的问题:
龙格现象:当函数的次数过高时,xi加大一点对函数值的影响就会很大。
为了解决龙格现象,引入了分段插值。
2.分段插值(非得到一个插值函数,而是用很多分段插值函数求每个分段上的xi的函数值)
①埃尔米特插值:不仅函数值相等,而且一阶导数相等
②分段三次埃尔米特插值
③三次样条插值:二阶导数连续可微
对比:
n维插值问题:(同一维插值)
总结:
样本点很少的时候用插值算法(插值函数需经过所有的样本点),有大量样本点的时候用拟合算法(不一定经过每个样本点,只要满足一定的精度即可)。