数学建模入门(二)
插值方法
在平面上给定一组离散点列,要求用一条曲线,把这些点按次序连接起来,称为插值。
比赛有时候需要根据已有的数据进行数据分析模型建立。但现有的数据极少不足以支撑分析的进行,这时就需要使用插值法“模拟产生”一些新的但又比较靠谱的值来满足需求。插值也可用于数据短期预测。
分段线性插值
只用到x左右两个节点,计算量与节点个数无关。
埃尔米特插值
要求在节点上的函数值相等,对应的导数值也相等,高阶导数也相等,满足这种要求的插值多项式就是埃尔米特插值多项式。
在实际应用中,往往使用分段三次Hermite插值多项式(PCHIP)。
三次样条插值
要求曲线有较高的光滑程度,不仅连续且要有连续的曲率。比如飞机的机翼外壳,内燃机进气门的凸轮曲线等。
在比赛中,多使用埃尔米特三次插值和三次样条插值。