插值算法

£可爱£侵袭症+ 提交于 2019-11-30 00:20:15

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)。

 

 

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