Аппроксимация функцией произвольного вида

Аппроксимация линейной комбинацией функций

Mathcad предоставляет пользователям встроенную функцию linfit для аппроксимации данных по методу наименьших квадратов линейной комбинацией произвольных функций.

Функция linfit имеет три аргумента:

· вектор x – x –координаты заданных точек,

· вектор y – y –координаты заданных точек,

· функция F – содержит набор функций, который будет использоваться для построения линейной комбинации.

Задаем функцию F (аппроксимирующая функция ищется в виде :

Определяем аппроксимирующую функцию:

Вычисляем дисперсию:

Теперь построим аппроксимирующую функцию дробно–рационального типа . Для этого воспользуемся функцией genfit. Функция имеет следующие параметры:

· x, y – векторы, содержащие координаты заданных точек,

· F – функция, задающая искомую функциональную n –параметрическую зависимость и частные производные этой зависимости по параметрам.

· v – вектор, задающий начальные приближения для поиска параметров.

Поскольку нулевой элемент функции F содержит искомую функцию, определяем функцию следующим образом:

Вычисляем среднее квадратичное отклонение

Функция genfit имеется не во всех реализациях Mathcad 'а. Возможно, однако, решить задачу, проведя линеаризацию.

Заданная функциональная зависимость может быть линеаризована введением переменных и . Тогда .

Определим матрицы коэффициентов нормальной системы (см. книгу [8] из списка литературы)

Находим коэффициенты функции, решая систему матричным методом,

Определяем функцию:

Вычислим стандартное отклонение

Обратите внимание! Мы получили другие коэффициенты! Вспомните, задача на нахождение минимума нелинейной функции, особенно нескольких переменных, может иметь несколько решений.

Стандартное отклонение больше, чем в случае аппроксимации полиномами, поэтому следует остановить свой выбор на аппроксимации полиномом.

Представим результаты аппроксимации на графиках

В тех случаях, когда функциональная зависимость оказывается достаточно сложной, может оказаться, что самый простой способ нахождения коэффициентов – минимизация функционала Ф "в лоб".

Глава 4. Вычисление определенных интегралов

Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 1002; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!