Paraan ng interpolation: mga pangunahing uri at computational algorithm

Talaan ng mga Nilalaman:

Paraan ng interpolation: mga pangunahing uri at computational algorithm
Paraan ng interpolation: mga pangunahing uri at computational algorithm
Anonim

Maraming bilang ng mga problema sa matematika ang nauugnay sa paghahanap ng impormasyon na hindi pantay na ipinamamahagi sa kalawakan. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga sistema ng impormasyon ng isang heograpikal na oryentasyon, dahil nasa kanila na posible na sukatin ang mga kinakailangang dami sa ilang mga punto. Upang malutas ang mga problemang ito, madalas na ginagamit ang isa o ibang paraan ng interpolation.

Definition

paraan ng interpolation
paraan ng interpolation

Ang Interpolation ay isang paraan ng pagkalkula ng mga intermediate na halaga ng mga dami mula sa isang discrete set ng mga value na available. Ang pinakakaraniwang paraan ng interpolation ay: inverse distance weighting, trend surface at kriging.

Mga pangunahing paraan ng interpolation

Kaya, tingnan natin ang unang paraan, ang kakanyahan nito ay nakasalalay sa impluwensya ng mga puntos na mas malapit sa mga tinantyang kumpara sa mga matatagpuan sa mas malayo. Kapag gumagamit ng ganitong paraan ng interpolation, kabilang dito ang pagpili mula sa ilang topograpiya sa isang partikular na kapitbahayan ng isang partikular na punto na may pinakamalaking impluwensya dito. Ganito ang maximum na radius ng paghahanap o ang bilang ng mga puntos namatatagpuan malapit sa isang tiyak na punto. Susunod, ang isang timbang ay nakatakda para sa taas sa bawat tiyak na punto, na kinakalkula depende sa distansya mula sa puntong ito. Sa ganitong paraan lamang makakamit ang mas malaking kontribusyon ng pinakamalapit na mga puntos sa interpolated na taas kung ihahambing sa mga puntos na mas malayo sa ibinigay.

quadratic interpolation method
quadratic interpolation method

Ang pangalawang paraan ng interpolation ay ginagamit kapag ang mga mananaliksik ay may interes sa mga pangkalahatang trend sa ibabaw. Katulad ng unang paraan, ang mga puntong nasa loob ng isang partikular na surface ay maaaring gamitin para sa trend. Dito, ang isang set ng pinakamahusay na akma ay binuo batay sa mga mathematical equation (splines o polynomials). Karaniwan, ginagamit ang diskarteng least squares, batay sa mga equation na may mga non-linear na dependency. Ang pamamaraan ay batay sa pagpapalit ng mga kurba at iba pang anyo ng mga pagkakasunud-sunod ng uri ng numero na may mga simple. Upang makabuo ng isang trend, ang bawat halaga sa isang partikular na ibabaw ay dapat na palitan sa equation. Ang resulta ay isang solong halaga na itinalaga sa interpolated na solusyon (punto). Para sa lahat ng iba pang punto, magpapatuloy ang proseso.

mga pamamaraan ng interpolation
mga pamamaraan ng interpolation

Ang isa pang paraan ng interpolation na binanggit sa itaas, ang kriging, ay ino-optimize ang interpolation procedure batay sa istatistikal na katangian ng surface.

Paggamit ng quadratic interpolation

May isa pang tool para sa pagtukoy ng mga partikular na punto - ang quadratic interpolation method, na ang esensya nito ay ang palitanilang function sa isang tiyak na pagitan ng isang parisukat na parabola. Kasabay nito, ang extremum nito ay kinakalkula nang analytical. Matapos ang tinatayang paghahanap nito (minimum o maximum), kinakailangan na magtakda ng isang tiyak na pagitan ng mga halaga, pagkatapos nito ang paghahanap para sa paghahanap ng solusyon ay dapat ipagpatuloy. Sa pamamagitan ng pag-uulit ng pamamaraang ito, posible, gamit ang isang umuulit na pamamaraan, upang pinuhin ang halaga ng equation na ito sa resulta na may katumpakan na tinukoy sa pahayag ng problema.

Inirerekumendang: