خانه › آموزش روشها › درونیابی
برازش منحنی درونیابی
فرض کنید n n n نقطهای ( x 0 , y 0 ) , ( x 1 , y 1 ) , … , ( x n , y n ) (x_0, y_0), (x_1, y_1), \ldots, (x_n, y_n) ( x 0 , y 0 ) , ( x 1 , y 1 ) , … , ( x n , y n ) موجود باشند و بخواهیم چندجملهای مناسبی از درجهی k > n k > n k > n بیابیم به طوری که مجموع مربعات فواصل این نقاط از نمودار چندجملهای مذکور کمینه شود. قرار میدهیم P k ( x ) = a k x k + ⋯ + a 1 x + a 0 P_k(x) = a_k x^k + \cdots + a_1 x + a_0 P k ( x ) = a k x k + ⋯ + a 1 x + a 0 . بنابراین دستگاه معادلات زیر باید حل شود:
[ ∑ i = 1 n x i 2 k ∑ i = 1 n x i 2 k − 1 ⋯ ∑ i = 1 n x i k ∑ i = 1 n x i 2 k − 1 ∑ i = 1 n x i 2 k − 2 ⋯ ∑ i = 1 n x i k − 1 ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ ∑ i = 1 n x i k ∑ i = 1 n x i k − 1 ⋯ ∑ i = 1 n x i ] [ a k a k − 1 ⋮ a 0 ] = [ ∑ i = 1 n x i k y i ∑ i = 1 n x i k − 1 y i ⋮ ∑ i = 1 n y i ] \begin{bmatrix}
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^{2k} &\displaystyle \sum_{i=1}^{n} x_i^{2k-1} & \cdots & \displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^k \\
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^{2k-1} & \displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^{2k-2} & \cdots & \displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^{k-1} \\
\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^k & \displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^{k-1} & \cdots & \displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
a_k \\
a_{k-1} \\
\vdots \\
a_0
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^k y_i \\
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^{k-1} y_i \\
\vdots \\
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} y_i
\end{bmatrix} i = 1 ∑ n x i 2 k i = 1 ∑ n x i 2 k − 1 ⋮ i = 1 ∑ n x i k i = 1 ∑ n x i 2 k − 1 i = 1 ∑ n x i 2 k − 2 ⋮ i = 1 ∑ n x i k − 1 ⋯ ⋯ ⋱ ⋯ i = 1 ∑ n x i k i = 1 ∑ n x i k − 1 ⋮ i = 1 ∑ n x i a k a k − 1 ⋮ a 0 = i = 1 ∑ n x i k y i i = 1 ∑ n x i k − 1 y i ⋮ i = 1 ∑ n y i پس از حل دستگاه معادلات فوق ضرایب a k , ⋯ , a 1 , a 0 a_k, \cdots, a_1, a_0 a k , ⋯ , a 1 , a 0 بدست آمده و مشخص میشود P k ( x ) P_k(x) P k ( x ) اگر قرار دهیم P 1 ( x ) = a 1 x + a 0 P_1(x) = a_1 x + a_0 P 1 ( x ) = a 1 x + a 0 آنگاه a 0 a_0 a 0 و a 1 a_1 a 1 از دستگاه زیر محاسبه میشوند.
[ ∑ i = 1 n x i 2 ∑ i = 1 n x i ∑ i = 1 n x i n ] [ a 1 a 0 ] = [ ∑ i = 1 n x i y i ∑ i = 1 n y i ] \begin{bmatrix}
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i^2 & \displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i \\
\\
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i & n
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
a_1 \\
\\
a_0
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} x_i y_i \\
\\
\displaystyle\sum_{i=1}^{n} y_i
\end{bmatrix} i = 1 ∑ n x i 2 i = 1 ∑ n x i i = 1 ∑ n x i n a 1 a 0 = i = 1 ∑ n x i y i i = 1 ∑ n y i
روشهای مرتبط