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摘 要:本文利用拉格朗日乘子法求条件极值,直接给出了带插值条件的多项式拟合的矩阵形式,从而降低了相应的计算量。
关键词:拟合 插值 拉格朗日乘子法
一、引言
在工程技术和科学实验中,经常会涉及数据拟合和插值问题。插值要求所得曲线经过每一个实验点。对于实验中得到的一些数据,需要找到它们隐含的内在规律,通常会对这些离散的数据进行曲线拟合,由于实验可能带来误差,拟合的曲线不必经过所有数据点。在数据拟合中最常用的方法就是多项式最小二乘法,要求误差的平方和达到最小,可通过解线性方程组求出拟合曲线。
在进行数据拟合的同时,有时还需要拟合曲线必须经过某些点,这就涉及到带插值条件的拟合问题。文献[1~4]对此问题进行了研究。文献[2]给出了带插值条件多项式拟合问题的存在唯一性定理,并利用定向扰动法给出了相应的算法,最后证明了此算法与解一个带约束的二次规划问题的算法等价。文献[3、4]是在拟合多项式的基础上加上一个拉格朗日插值多项式有关的项,通过推导得到相应的算法。本文通过拉格朗日乘子法求条件极值的方法,直接给出相应的线性方程组(或矩阵的矩阵元),其计算量将减小。
二、带插值条件的最小二乘拟合
三、算例
为了与文献4进行对比,以文献[4]的数据作为算例,表1是文献[4]的数据。
參考文献
1 倪慧,李重,宋红星,李静芳. 带插值条件的移动最小二乘曲线拟合. 浙江理工大学学报,2011, 28(1):135~139
2 陈国芬. 带插值条件的多项式拟合问题. 江汉大学学报(自然科学版),1987,第1期(总第7期):57~69
3 田晶京. 带插值条件的最小二乘法曲线拟合在油罐计量系统中的应用研究. 工业仪表与自动化装置,2011,第6期:3~7
4 颜宁生. 带插值条件的最小二乘法. 北京服装学院学报,2007,27(2):42~48
关键词:拟合 插值 拉格朗日乘子法
一、引言
在工程技术和科学实验中,经常会涉及数据拟合和插值问题。插值要求所得曲线经过每一个实验点。对于实验中得到的一些数据,需要找到它们隐含的内在规律,通常会对这些离散的数据进行曲线拟合,由于实验可能带来误差,拟合的曲线不必经过所有数据点。在数据拟合中最常用的方法就是多项式最小二乘法,要求误差的平方和达到最小,可通过解线性方程组求出拟合曲线。
在进行数据拟合的同时,有时还需要拟合曲线必须经过某些点,这就涉及到带插值条件的拟合问题。文献[1~4]对此问题进行了研究。文献[2]给出了带插值条件多项式拟合问题的存在唯一性定理,并利用定向扰动法给出了相应的算法,最后证明了此算法与解一个带约束的二次规划问题的算法等价。文献[3、4]是在拟合多项式的基础上加上一个拉格朗日插值多项式有关的项,通过推导得到相应的算法。本文通过拉格朗日乘子法求条件极值的方法,直接给出相应的线性方程组(或矩阵的矩阵元),其计算量将减小。
二、带插值条件的最小二乘拟合
三、算例
为了与文献4进行对比,以文献[4]的数据作为算例,表1是文献[4]的数据。
參考文献
1 倪慧,李重,宋红星,李静芳. 带插值条件的移动最小二乘曲线拟合. 浙江理工大学学报,2011, 28(1):135~139
2 陈国芬. 带插值条件的多项式拟合问题. 江汉大学学报(自然科学版),1987,第1期(总第7期):57~69
3 田晶京. 带插值条件的最小二乘法曲线拟合在油罐计量系统中的应用研究. 工业仪表与自动化装置,2011,第6期:3~7
4 颜宁生. 带插值条件的最小二乘法. 北京服装学院学报,2007,27(2):42~48