Lagrange İnterpolasyon Polinomu Hesaplama

Lagrange interpolasyon polinomunu hesaplamak için x,y veri noktalarınızı ve bir x değerini girin.

Sonuç

5,8750
3
4

Nasıl hesaplanır?

Her satıra bir nokta olacak şekilde x,y yazın (virgül ya da boşluk ikisi de olur) ve bir sorgu değeri xq girin. n nokta (xi, yi) için araç P(xq) = Σ yi · Πj≠i (xq − xj) / (xi − xj) değerini hesaplar. Polinomun katsayılarını yazmaz; yalnızca xq noktasındaki değeri, kullanılan nokta sayısını ve derece olarak n − 1'i verir. Bu, polinomun alabileceği en yüksek derecedir. Boş olmayan her satırda tam olarak iki sayı bulunmalıdır: tek sayılı, üç sayılı ya da metin içeren bir satır tüm girdiyi geçersiz yapar ve sonuç gösterilmez. Aynı x değerine sahip iki nokta da payda sıfır olacağı için sonuç vermez; en az iki nokta gerekir. Veri aralığınızın dışında bir xq istemek dışdeğerlemedir ve çok yanıltıcı olabilir.

Örnek hesaplama

Dört noktayı kullanalım: (0, 1), (1, 3), (2, 11), (3, 31); xq = 1,5 olsun. Her nokta için ağırlıklar 1,5'te −0,0625, 0,5625, 0,5625 ve −0,0625 çıkar. Bunları y değerleriyle çarpınca −0,0625 + 1,6875 + 6,1875 − 1,9375 elde edilir. Toplam 5,8750 olur; araç 4 nokta ve 3. derece bildirir. Bu noktalar x³ + x + 1 üzerinde olduğundan 1,5³ + 1,5 + 1 de aynı sayıyı verir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Bir x değerini tekrar yazmak, örneğin aynı x için iki ölçüm girmek. Bir fonksiyonun tek x için iki farklı y değeri olamayacağından araç sonuç vermez. Önce ortalama alın ya da birini silin.
  • Dışdeğerleme yapmak. Dört noktayla, x aralığının çok dışındaki bir değeri sorarsanız büyük ve güvenilmez bir sayı çıkar: bu noktalarla xq = 10 için 1.011,0000 bulunur.
  • Nokta satırında ondalık virgül kullanmak. 1,5 gibi bir satır x = 1,5 değil, x = 1 ve y = 5 olarak okunur; 1,5 2 ise üç sayı içerdiğinden reddedilir. Ondalıklar için nokta kullanın.
  • Listede başlık ya da not gibi artık bir satır bırakmak. Bu satır atlanmaz, girdinin tamamı reddedilir; x,y satırları dışındaki her şeyi silin.
  • Gürültülü ölçümlerde çok sayıda nokta kullanmak. Polinom gürültü dahil her noktadan tam geçer ve salınabilir; gürültülü veride regresyon daha uygundur.

Bu hesaplama hakkında

Lagrange interpolasyonu, verilen bir (x, y) noktalar kümesinden tam olarak geçen, mümkün olan en düşük dereceli tek polinomu; her biri kendi x değerinde 1, diğer tüm veri noktalarının x değerlerinde 0 olacak şekilde tasarlanmış "temel" polinomların ağırlıklı toplamı olarak kurar. Genel hatayı en aza indiren ama çoğu noktayı tam tutturamayan en küçük kareler regresyonuyla eğri uydurmanın aksine, Lagrange interpolasyonu polinomun her bir noktadan tam olarak geçmesini garanti eder; bu da veri noktalarının gürültülü ölçümler değil, güvenilir ve kesin değerler olduğu durumlarda tam istediğiniz şeydir.

Bu hesap makinesi x,y veri noktalarınızı (her satıra bir nokta, x değerleri birbirinden farklı) alır ve Lagrange polinomunu seçtiğiniz herhangi bir x değerinde hesaplayarak interpole edilmiş değeri, nokta sayısını ve polinomun derecesini gösterir. Polinomun katsayılarını veya ifadesini yazdırmaz. Elle interpolasyon doğrulayan sayısal yöntemler öğrencileri, seyrek tablo verileri (buhar tabloları veya arama çizelgeleri gibi) arasında değer tahmin eden mühendisler ve eğri uydurmayı sıfırdan kodlayan programcılar, kendi türetmelerini kontrol etmek veya algoritmayı kendileri kodlamadan hızlıca interpole edilmiş bir tahmin elde etmek için bu aracı kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar