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怎样理解数据插值

发布时间: 2023-02-18 07:56:52

❶ 插值法原理是什么为什么这么重要

插值法原理:

数学内插法即“直线插入法”。

其原理是,若A(i1‚1)‚B(i2‚2)为两点,则点P(i‚)在上述两点确定的直线上。而工程上常用的为i在i1‚i2之

注意:

(1)“内插法”的原理是根据等比关系建立一个方程,然后解方程计算得出所要求的数据。例如:假设与A1对应的数据是B1,与A2对应的数据是B2,A介于A1和A2之间,已知与A对应的数据是B,则可以按照(A1-A)/(A1-A2)=(B1-B)/(B1-B2)计算得出A的数值。

(2)仔细观察一下这个方程会看出一个特点,即相对应的数据在等式两方的位置相同。例如:A1位于等式左方表达式的分子和分母的左侧,与其对应的数字B1位于等式右方的表达式的分子和分母的左侧。

(3)还需要注意的一个问题是:如果对A1和A2的数值进行交换,则必须同时对B1和B2的数值也交换,否则,计算得出的结果一定不正确。

(1)怎样理解数据插值扩展阅读:

若函数f(x)在自变数x一些离散值所对应的函数值为已知,则可以作一个适当的特定函数p(x),使得p(x)在这些离散值所取的函数值,就是f(x)的已知值。从而可以用p(x)来估计f(x)在这些离散值之间的自变数所对应的函数值,这种方法称为插值法。

如果只需要求出某一个x所对应的函数值,可以用“图解内插”。它利用实验数据提供要画的简单曲线的形状,然后调整它,使得尽量靠近这些点。

如果还要求出因变数p(x)的表达式,这就要用“表格内插”。通常把近似函数p(x)取为多项式(p(x)称为插值多项式),最简单的是取p(x)为一次式,即线性插值法。在表格内插时,使用差分法或待定系数法(此时可以利用拉格朗日公式)。在数学、天文学中,插值法都有广泛的应用。

❷ 数据插值是什么

在离散数据的基础上补插连续函数,使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。插值是离散函数逼近的重要方法,利用它可通过函数在有限个点处的取值状况,估算出函数在其他点处的近似值。 早在6世纪,中国的刘焯已将等距二次插值用于天文计算。17世纪之后,I.牛顿,J.-L.拉格朗日分别讨论了等距和非等距的一般插值公式。在近代,插值法仍然是数据处理和编制函数表的常用工具,又是数值积分、数值微分、非线性方程求根和微分方程数值解法的重要基础,许多求解计算公式都是以插值为基础导出的。 插值问题的提法是:假定区间[a,b]上的实值函数f(x)在该区间上 n+1个互不相同点x0,x1……xn 处的值是f [x0],……f(xn),要求估算f(x)在[a,b]中某点的值。其做法是:在事先选定的一个由简单函数构成的有n+1个参数C0,C1,……Cn的函数类Φ(C0,C1,……Cn)中求出满足条件P(xi)=f(xi)(i=0,1,…… n)的函数P(x),并以P()作为f()的估值。此处f(x)称为被插值函数,c0,x1,……xn称为插值结(节)点,Φ(C0,C1,……Cn)称为插值函数类,上面等式称为插值条件,Φ(C0,……Cn)中满足上式的函数称为插值函数,R(x)= f(x)-P(x)称为插值余项。当估算点属于包含x0,x1……xn的最小闭区间时,相应的插值称为内插,否则称为外插。 多项式插值 这是最常见的一种函数插值。在一般插值问题中,若选取Φ为n次多项式类,由插值条件可以唯一确定一个n次插值多项式满足上述条件。从几何上看可以理解为:已知平面上n+1个不同点,要寻找一条n次多项式曲线通过这些点。插值多项式一般有两种常见的表达形式,一个是拉格朗日插值多项式,另一个是牛顿插值多项式。 埃尔米特插值 对于函数f(x),常常不仅知道它在一些点的函数值,而且还知道它在这些点的导数值。这时的插值函数P(x),自然不仅要求在这些点等于f(x)的函数值,而且要求P(x)的导数在这些点也等于f(x)的导数值。这就是埃尔米特插值问题,也称带导数的插值问题。从几何上看,这种插值要寻求的多项式曲线不仅要通过平面上的已知点组,而且在这些点(或者其中一部分)与原曲线“密切”,即它们有相同的斜率。可见埃尔米特插值多项式比起一般多项式插值有较高的光滑逼近要求。 分段插值与样条插值 为了避免高次插值可能出现的大幅度波动现象,在实际应用中通常采用分段低次插值来提高近似程度,比如可用分段线性插值或分段三次埃尔米特插值来逼近已知函数,但它们的总体光滑性较差。为了克服这一缺点,一种全局化的分段插值方法——三次样条插值成为比较理想的工具。见样条函数。 三角函数插值 当被插函数是以2π为周期的函数时,通常用n阶三角多项式作为插值函数,并通过高斯三角插值表出。 插值(Interpolation),有时也称为“重置样本”,是在不生成像素的情况下增加图像像素大小的一种方法,在周围像素色彩的基础上用数学公式计算丢失像素的色彩。有些相机使用插值,人为地增加图像的分辨率。 插值:用来填充图像变换时像素之间的空隙。 说道插值,还有0.618法插值,三点二次插值和二点二次插值。

❸ 什么是插值法

插值法”的原理是根据比例关系建立一个方程,然后,解方程计算得出所要求的数据。

计算方法:假设与A1对应的数据是B1,与A2对应的数据是B2,现在已知与A对应的数据是B,A介于A1和A2之间,则可以按照(A1-A)/(A1-A2)=(B1-B)/(B1-B2)计算得出A的数值,其中A1、A2、B1、B2、B都是已知数据。

根据(A1-A)/(A1-A2)=(B1-B)/(B1-B2)可知:(A1-A)=(B1-B)/(B1-B2)×(A1-A2)

A=A1-(B1-B)/(B1-B2)×(A1-A2)=A1+(B1-B)/(B1-B2)×(A2-A1)

(3)怎样理解数据插值扩展阅读

插值法又称“内插法”,是利用函数f (x)在某区间中已知的若干点的函数值,作出适当的特定函数,在区间的其他点上用这特定函数的值作为函数f (x)的近似值,这种方法称为插值法。如果这特定函数是多项式,就称它为插值多项式。

如果只需要求出某一个x所对应的函数值,可以用“图解内插”。它利用实验数据提供要画的简单曲线的形状,然后调整它,使得尽量靠近这些点。

如果还要求出因变数p(x)的表达式,这就要用“表格内插”。通常把近似函数p(x)取为多项式(p(x)称为插值多项式),最简单的是取p(x)为一次式,即线性插值法。在表格内插时,使用差分法或待定系数法(此时可以利用拉格朗日公式)。在数学、天文学中,插值法都有广泛的应用。

❹ 什么是插值法

“插值法”的原理是根据比例关系建立一个方程,然后,解方程计算得出所要求的数据,

计算举例:假设与A1对应的数据是B1,与A2对应的数据是B2,现在已知与A对应的数据是B,A介于A1和A2之间,则可以按照(A1-A)/(A1-A2)=(B1-B)/(B1-B2)计算得出A的数值,其中A1、A2、B1、B2、B都是已知数据。

(4)怎样理解数据插值扩展阅读

Hermite插值是利用未知函数f(x)在插值节点上的函数值及导数值来构造插值多项式的,其提法为:给定n+1个互异的节点x0,x1,……,xn上的函数值和导数值求一个2n+1次多项式H2n+1(x)满足插值条件:

H2n+1(xk)=yk

H'2n+1(xk)=y'k k=0,1,2,……,n ⒀

如上求出的H2n+1(x)称为2n+1次Hermite插值函数,它与被插函数一般有更好的密合度。

★基本思想

利用Lagrange插值函数的构造方法,先设定函数形式,再利用插值条件⒀求出插值函数。

参考资料:插值法_网络