【什么是插值方法】
插值方法通過(guò)函數(shù)在有限個(gè)點(diǎn)處的取值狀況,估算出函數(shù)在其他點(diǎn)處的近似值。
例如,x和y之間存在某一未知的函數(shù)關(guān)系,函數(shù)表達(dá)式不知道,只知道當(dāng)x=0時(shí),y=0 ;x=10時(shí),y=30 ;x=30時(shí),y=65 ………..x=200時(shí),y=200。根據(jù)這些有限數(shù)量的散點(diǎn),求x等于任意值時(shí),y等于多少?
本程序解決的就是這樣的問(wèn)題。數(shù)學(xué)上的插值方法有很多,本程序采用的是應(yīng)用最廣泛的三次樣條插值方法。
【本程序使用方法舉例】
例如, x和y之間存在某一未知的函數(shù)關(guān)系,函數(shù)表達(dá)式不知道,只知道十組散點(diǎn)。即,當(dāng)x=0時(shí),y=0 ;x=10時(shí),y=30 ; x=30時(shí),y=65 ; x=40時(shí),y=80 ; x=60時(shí),y=100; x=100時(shí),y=120 ; x=140時(shí),y=130 ; x=160時(shí),y=140 ; x=180時(shí),y=160 ; x=200時(shí),y=200。
根據(jù)這已知的十組散點(diǎn),求當(dāng)x=20時(shí),y等于多少?X分別等于80、120、130、170、190時(shí),y分別等于多少?
求解上述問(wèn)題,使用本程序,在“原始x”一列中輸入已知十組散點(diǎn)的x值,在“原始y”一列中輸入已知十組散點(diǎn)的y值,在“插值x”一列中欲求取的散點(diǎn)的x值。輸入完成后,點(diǎn)擊“插值”按鈕,欲求取的y值即顯示在“插值y”一列中。
如果所用程序是SplineMaster_v2.0,點(diǎn)擊“插值”按鈕后,在程序界面右側(cè)將繪制出原始散點(diǎn)和插值散點(diǎn)的曲線,用于直觀比較插值散點(diǎn)偏離原始散點(diǎn)的程度,防止出現(xiàn)奇異解。曲線中,黑色曲線為原始散點(diǎn)曲線,紅色散點(diǎn)為插值得到的散點(diǎn)。
【程序版本說(shuō)明】
本程序目前有兩個(gè)版本, SplineMaster_v1.0和SplineMaster_v2.0,供不同系統(tǒng)使用。
SplineMaster_v2.0為最新版本,具有繪制曲線比較的功能,可在windows8或更高版本的操作系統(tǒng)直接使用,在Windows7操作系統(tǒng)使用需安裝Microsoft .Net Framework 4.0(或更高版本)軟件(可在網(wǎng)上免費(fèi)下載安裝)。
SplineMaster_v1.0版本可在windows7、windows8或更高版本的操作系統(tǒng)直接使用,但是該版本沒有繪制曲線比較的功能。