关于数据插值和拟合
- 数据的插值:数据差值是指在所给定基准数据的情况下,研究如何平滑地估算出基准数据之间的其他点的函数数值。每当其他点上函数数值获取的代价比较高时,插值就会发挥作用。 在 MATLAB中提供了多种插值函数,这些函数在获得数据的平滑度、时间复杂度和空间复杂度方面有着完全不同的性能。
- interp1:一维插值。
- linear:线性插值(每两个点之间都是使用一条直线连起来。所以得到的结果可 能会不够平滑。 但是这是一种比较快速的方法。 )
- nearest:临近插值(快的拟合方法(因为不需要多麻烦的拟合,可以直接将其拟合),但是平滑性很差。 )
- cubic:立方插值(需要更多的内存。而且运行时间比上面两种方法都要长。但 是,使用这个方法时,插值数据和其倒数都是连续的。 )
- spline:三次样条插值(运行时间相对来说长,但是内存消耗比三次插值略 少。它生成的结果的平滑性好。但是,如果输出的数据很不均匀,会产生一些意想不到的效果)
- 如果对于不等间距的分布数据点时,interp1q 函数比 interp1 函数执行得更快。因为前者不会检 查数据点是否等间距。但是,interp1q 函数必须要单调递增。
- 插值运算分为内插值运算和外插值运算。
- 只对已知数据点集内部的点进行插值运算称为内插。内插可以根据已知数据点的分布,构造能够代表分布特性的函数关系。比较准确地估计插值点上的函数值。
- 当插值点落在已知数据点集的外部时,插值为外插。要估计外插函数是非常复杂的。
- 我们可以在 interp1 后面加上一个 extrap 函数,表示外插运算。
- interp2:二维插值。
- interp3:三维插值。
- spline:三次样条插值。
- ppval:以 pp 为插值函数计算 xi 上的函数插值结果。
- pchip:返回分段三次 hermite 多项式插值函数。
- 拉格朗日插值(需要自己编写一个函数)
- 牛顿插值(需要自己编写一个函数)
- 龙格现象:在计算方法中,有利用多项式对某一函数的近似逼近,计算相应的函数值。一般情况下,多项式的次数越多,需要的数据就越多,而预测也就越准确。插值次数越高,插值结果越偏离原函数的现象称为龙格现象。
- polyval:多项式函数。
- polyfit:多项式曲线拟合。
- 正交多项式的最小二乘拟合(需要自己编写一个函数)
- 加权最小方差拟合(需要自己编写一个函数)
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