polyval(p,x)
шяклиндядир.
Bурада:
p
щесабланан функсийа;
x
функсийанын аргументляри векторудур.
Апроксимасийанын нятиъяляринин доьрулуьуну йохламаг цчцн бу
функсийадан истифадя едяк.
Fi=polyval(p,x)
функсийасыны дахил едяк вя
Enter
клавишини
басаг. Ъаваб:
Fi = 6.3695 6.8840 7.3400 7.7373 8.0761
8.3564 8.5780 8.7412 8.8457 8.8917
Bu qiymətləri təcrübi y
i
qiymətləri ilə
мцгайися етмякля ямин олуруг ки,
аргументин бцтцн дяйишмя диапазонунда
)
x
(
квадрат интерполйасийа
чохщядлисинин гиймятляри илкин верилянлярдян аз фярглянир.
Aşağıda bu məsələnin Matlada həlli göstərilmişdir.
344
Şəkil 11.3a
Xətti korrelyasiya əmsalı corrcoef(x,y) funksiyasının köməyi ilə (11.5a)
əsasında hesablanıb. Kxy=0.9656 vahidə yaxın olması təcrübi verilənlərin xətti
φ(x)=a
0
x+a
1
aproksimasiyası da kifayyət qədər önəmli olardı.
Мисал 11.4. Təcrübi qiymətlər (statistika) ашаьыдакы ъядвялdə верилмишдир.
x
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
0.8
1.2
y
3.5
4.8
2.1
0.2
0.9
2.3
3.7
Верилмиш функсийаны дюрдцнъц, бешинъи вя алтынъы дяряъяли чохщядлилярля
апроксимасыйа етмяк вя апроксимасыйанын характерини якс етдирян графикляри
гурмаг тяляб олунур.
Яввялъя апроксимасыйа чохщядлилярини гураг.
Интерполйасийа проседуруну ашаьыдакы кими
L_Inter
адлы м-файл
шяклиндя формалашдыраг:
345
x = [0.1 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.2];
y = [-3.5 -4.8 -2.1 0.2 0.9 2.3 3.7];
p4 = polyfit(x, y, 4)
p5 = polyfit(x, y, 5)
p6 = polyfit(x, y, 6)
Matlabın əmirlər pəncərəsindən
L_Inter
м-файлына мцраъият едяк:
>> L_Inter
Enter
клавишини басдыгдан сонра ашаьыдакы ъавабы алырыг:
p4 =
104.8749 -277.6552 238.1503 -64.7626 0.8035
p5 =
-149.6034 537.0567 -721.1354 435.6721 -101.5961
2.9904
p6 =
1.0e+003 *
-2.3571 7.6621 -9.2819 5.2026 -1.3390 0.1415 -
0.0086
Aпроксимасыйа polinomları:
.
8035
.
0
762
.
64
1503
.
238
6552
.
277
8749
.
104
4
2
3
4
x
x
x
x
p
.
9904
.
2
5961
.
101
6721
.
435
1354
.
721
0567
.
537
6034
.
149
5
2
3
4
5
x
x
x
x
x
p
.
6
.
8
5
.
141
0
.
1339
6
.
5202
9
.
9281
1
.
7662
1
.
2357
6
2
3
4
5
6
x
x
x
x
x
x
p
İndi isə müqayisə üçün təcrübi verilənləri (düyün nöqtələrini) və
апроксимасыйанын характерини якс етдирян графикляри гурaq.
Misal 11.5.
346
Enter
клавишини басдыгдан сонра апроксимасыйанын характерини якс
етдирян графикляри алырыг (шякил 11.4):
Шякил 11.4. Апроксимасыйанын характерини якс етдирян графикляр
Göründüyü kimi, p6 polinomunun tərtibinin n=6 olmasına baxmayaraq
axırıncı iki düyün nöqtəri arasında böyük approksimasiya xətası alınır.Bu
xüsusiyyət ən kiçik kvadratlar üsulunun çatışmayan cəhətidir.
347
11.4. Aproksimasiya xətasının hesablanması
İnerpolyasiya və ya approksimasiya xətası (11.1) ifadəsinin əsasında
hesablanır.
Aşağıda xətanın hesablanmasına aid nümunə verilmişdir.
Misal 11. 6.
348
11.5. Splaynlarla interpolyasiya
Splayn iningilis cözü (spline) olub rəsimxətdə müxtəlif nöqtələri hamar
birləşdirmək üçün istifadə olunan cevik lekal, dəmir xətkeş parçası
deməkdir.Yəni interpolyasiyanı qrafiki yolla yerinə yetirir [34].
Burada bütün təcrübi düyün nöqtölərindən dəqiq kecən φ(x) funsiyası
tapılır. Lakin interpolyasiyaedici polinomun tertibini azaltmaq məqsədi ilə φ(x)
düyün nöqtələrini iki-iki birləşdirən parçalardan ibarət olur.Bu parçalar
müxtəlif tipli və ya əmsalları fərqlənən eyni tipli (məsələn, polinom) şəkilində
verilə bilərlər.Bu halda φ(x) parçada (hisə-hissə) kəsilməz funksiyalar sinfində
axtarılır:
n
n
n
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
1
1
3
2
2
2
1
1
),
(
,
),
(
,
),
(
)
(
Şəkil 11.5-də splaynlarla interpolyasiyanın xarakteri göstərilmişdir.
Şəkil 11.5
Biz polinomial splaynlarla interpolyasiya məsələsinə baxacayıq:
n=3-kub splayn,
;
)
(
2
3
d
cx
bx
ax
x
n=2- düyün nöqtələri parabolalar ilə birləçdirilirlər,
;
)
(
2
c
bx
ax
x
n=1- düyün nöqtələri düz xəttlərlə (parçalarla) birləçdirilirlər,
;
)
(
b
ax
x
n=0-düyün nöqtələri pilləvari funksiyalar ilə birləçdirilirlər,
;
)
(
a
x
n=3 halında hər- bir [ x
i-1
, x
i
] parçasında dörd sayda a, b, c və d
əmsallarını tapmaq üçün dörd sayda da şərt lazinmır:
349
).
(
2
3
)
(
);
(
2
3
)
(
);
(
)
(
);
(
)
(
2
1
1
2
1
1
1
1
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
x
y
c
bx
ax
x
x
y
c
bx
ax
x
x
y
x
x
y
x
Burada düyün nöqtələrində ordinatların və birinci tərtib törəmələrin
bərabərliyi şərtindən isytifadə olunur. Statistik verilənlərin düyün noqtələrində
törömölörin qiyməti məlun olmadığından onları sol-fərq sxemi əsasənda
hesablamaq olar:
.
)
(
1
1
i
i
i
i
i
x
x
y
y
x
y
İkinci tərtib
)
(
i
x
y
törəməni hesablamaq üçün üç sayda
2
1
,
,
i
i
i
y
y
y
düyüm nöqtəsi tələb olunur.
Aşağıdakı interpolyasiya funksiyalarundan geniş istifadə olunur:
'
' nearest
pilləvari interpolyasiya;
'
' linear
xətti interpolyasiya;
'
' spline
kubik polinomla interpolyasiya;
Aşağida hər üç halı əks etdirən Matlab proqramı və nəticə göstırilmişdir.
Misal 11.7.
350
Şəkil 11.5a
Misal 11.8.
Şəkil 11.6
Əmsalların təyin olunması. Kubik splaynın hər intervalda əmsallarının
hesablanmasına aid misala baxaq.
Misal 11.9.
351
Şəkil 11.7
Kubik
d
cx
bx
ax
x
2
3
)
(
polinomunun 4 əmsalı və 5 interval
olduğundan əmsallar matrisinin ölçüsü 5×4.
Matlabda təkcə birölçülü deyil, eyni zamanda ikiölçülü və çoxölçülü təcrübi
verilənləri də emal etmək mümkündür.
352
Tapşırıq-11.1
1.1. Ъядвял 8.1-дя верилмиш тапшырыг вариантларына уйьун
)
x
(
y
функсийасы
цчцн
i
x
i
(
4
,
,
1
,
0
i
) дцйцн нюгтяляриндя бу функсийанын гиймятлярини
MatLAB мцщитиндя щесабламалы. Хятти интерполйасийа функсийасынын кюмяйи
иля щяр бир локал интерполйасийа интервалынын ортасында (йяни аргументин 0,5; 1,5;
2,5; 3,5 гиймятляриндя) функсийанын гиймятлярини щесабламалы. Алынмыш
нятиъяляри дягиг гиймятлярля мцгайися етмяли.
1.2. Хятти интерполйасийадан вя
)
x
(
L
Лагранж интерполйасийа чохщяд-
лисиндян истифадя етмякля щяр бир локал интерполйасийа интервалынын ортасында
функсийанын гиймятлярини щесабламалы. Алынмыш нятиъяляри дягиг гиймятлярля
мцгайися етмяли. Бир график цзяриндя
)
x
(
y
y
вя
)
x
(
L
y
функсийаларынын
графиклярини гурмалы.
Ъядвял 11.1
№
)
( x
y
№
)
(x
y
1
x
cos
)
x
(
2
16
x
sin
x
2
1
2
x
cos
x
1
17
3
1
2
x
)
x
sin(
3
4
5
3
2
2
4
2
x
)
x
lg(
x
18
4
2
3
2
3
1
x
)
x
ln(
x
4
x
x
cos
2
19
)
x
x
cos
(
x
2
5
2
1
2
x
)
x
cos(
20
x
sin
x 2
6
5
1
3
3
2
5
3
x
)
x
lg(
x
21
3
1
2
2
3
1
x
)
x
lg(
x
7
)
x
x
sin
(
x
2
2
22
x
sin
xe
x
2
3
8
)
е
x
cos
(
x
x
2
3
23
x
sin
x
3
2
9
3
3
3
x
x
sin
24
4
3
x
x
cos
10
x
sin
e
x
2
25
2
2
3
x
x
cos
11
)
x
cos
x
(
e
x
2
26
x
e
)
x
(
1
12
x
sin
)
x
(
2
27
)
x
x
(sin
x
2
13
)
x
x
(sin
x
5
2
28
)
x
x
(cos
x
2
14
x
sin
x
2
3
29
x
e
)
x
(
2
3
15
x
cos
)
x
(
1
30
)
x
x
(cos
x
3
2
353
Çalışmalar-11. 2
Ъядвял 11.2-дя верилмиш тапшырыг вариантларына уйьун експериментал
верилянляр ясасында MatLAB мцщитиндя
x
a
a
)
х
(
1
0
хятти асылылыьыны
гурмалы. Гурулмуш хятти асылылыгдан истифадя етмякля щяр бир локал интерполйа-
сийа интервалынын ортасында функсийанын гиймятлярини щесабламалы.
Ъядвял 11.2
№1
№2
№3
№4
x
y
x
y
x
y
x
y
1
0,686
2
2,312
3
4,615
4
8,472
1,1
0,742
2,1
2,251 3,1
4,591 4,1
8,805
1,2
0,767
2,2
2,418 3,2
5,13 4,2
9,096
1,3
0,646
2,3
2,752 3,3
5,481 4,3
8,993
1,4
0,807
2,4
2,459 3,4
5,492 4,4
9,312
1,5
0,774
2,5
2,7 3,5
5,553 4,5
9,465
1,6
0,97
2,6
3,022 3,6
5,471 4,6
9,771
1,7
0,932
2,7
3,079 3,7
5,727 4,7
9,61
1,8
0,936
2,8
2,42 3,8
5,798 4,8
9,722
1,9
0,978
2,9
2,669 3,9
6,11 4,9
11,42
2
1,048
3
3,241
4
6,605
5
10,28
Cədvəl 11.2-nin davamı
№5
№6
№7
№8
x
y
x
y
x
y
x
y
9
5
0
-1 1,1
0,5 0,2
1,2
11
7,5
1
1,1 2,2
1,21 0,4
1,5
13
8,8
2
3,1 3,3
2,4 0,5
1,8
15
9,7
3
5,2 4,4
3,88 0,7
2,7
19
12,4
4
6,9 5,5
4,15 0,9
3,4
21
14,3
5
9,05 6,6
5,55 1,2
4,3
23
15,3
6
10,98 7,7
7,58 2,3
5,8
25
17,45
8
11,52 8,8
9,34 2,9
7,45
27
17,34
9
14,34 9,9
10,95 3,7
8,34
29
18,5
10
15,5
4,4
10,5
Cədvəl 11.2-nin davamı
№9
№10
№11
№12
№13
x
y
x
y
x
y
х
y
х
y
11 115
1
5,2
0,5
1,9
0
4
1,2
1,2
12 121
3
5,4
0,9
1,95
11
6
1,6
1,5
354
13 132
5
5,7
1,3
2,3
23
12
2,5
1,8
14 134
7
5,9
1,7
2,47
35
20
2,7
2,7
15 145
9
6,3
2,1
2,54
47
30
3,1
3,4
16 155 11 6,95
2,4
2,63
59
34
3,5
4,3
17 164 13 7,18
2,7
2,78
71
50
4,3
5,8
18 172 15 7,52
3,1
2,65
83
53
4,9
7,45
19 183 17 7,74
3,5
2,44
95
12
5,5
8,34
19 8,25
3,9
2,35 107
3
6,4
10,5
Cədvəl 11.2-nin davamı
№14
№15
№16
№17
x
y
x
y
x
y
x
y
13
86,61
14
99,81
15
115,2
16
121,3
13,1
85,49
14,1
100,3
15,1
115,3
16,1
121,5
13,2
87,8
14,2
99,49
15,2
115,1
16,2
120,9
13,3
88,61
14,3
102,6
15,3
116
16,3
121,7
13,4
89,07
14,4
103,2
15,4
117,2
16,4
124,1
13,5
89,24
14,5
104,4
15,5
119,3
16,5
124,3
13,6
89,63
14,6
104,7
15,6
121,4
16,6
123,9
13,7
90,76
14,7
105,1
15,7
119,8
16,7
124
13,8
91,32
14,8
104,7
15,8
120,8
16,8
125,5
13,9
91,43
14,9
105,5
15,9
121,6
16,9
125,9
14
91,71
15
107,2
16
124,3
17
126,8
Cədvəl 11.2-nin davamı
№18
№19
№20
№21
x
y
x
y
x
y
x
y
9
41,74
10
49,76
11
62,17
12
71,17
9,1
42,24 10,1
51,92 11,1
63,05 12,1
74,26
9,2
43,88 10,2
50,08 11,2
63,72 12,2
72,66
9,3
42,16 10,3
52,38 11,3
64,24 12,3
74,51
9,4
43,70 10,4
53,41 11,4
64,09 12,4
76,65
9,5
45,04 10,5
54,97 11,5
63,59 12,5
75,52
9,6
42,46 10,6
52,78 11,6
65,41 12,6
75,71
9,7
45,73 10,7
54,11 11,7
65,28 12,7
76,36
9,8
44,06 10,8
55,48 11,8
65,05 12,8
79,32
9,9
45,86 10,9
55,68 11,9
68,87 12,9
77,37
10
44,95
11
56,2
12
65,74
13
77,61
355
Cədvəl 11.2-nin davamı
№22
№23
№24
№25
№26
x
y
x
y
x
y
х
y
х
y
1
3,4
6 17,63
7 25,24
8 30,53
5 12,36
3
4,2 6,1 19,75 7,1 25,13 8,1 34,22 5,1 13,63
5
5,1 6,2 19,78 7,2 25,67 8,2 34,23 5,2
13,3
7
6,2 6,3 18,81 7,3 26,63 8,3 34,11 5,3 13,15
9
7,9 6,4 19,88 7,4 26,75 8,4 33,59 5,4 13,48
11
8,05 6,5 21,12 7,5 27,23 8,5 34,06 5,5 14,24
13
9,98 6,6 20,21 7,6 26,49 8,6
34,5 5,6 14,51
15 10,52 6,7 19,48 7,7 26,88 8,7 35,82 5,7 14,88
17 13,34 6,8 20,15 7,8 27,23 8,8 35,68 5,8 15,25
19
14,5 6,9
20,5 7,9 28,06 8,9 37,44 5,9 15,37
7 21,29
8 27,78
9
35,7
6 15,16
Dostları ilə paylaş: |