Сглаживание сплайна
Примечание
Для более простого, но менее гибкого метода, чтобы сгенерировать сплайны сглаживания, попробуйте приложение Curve Fitting или fit
функция.
возвращает B-форму самого сглаженного функционального f, который находится в данном допуске sp
= spaps(x
,y
,tol
) tol
из определенных данных указывает (x(j), y(:,j)), j=1:length(x)
. Значения данных y(:,j)
скаляры, векторы, матрицы, или даже массивы ND. Точки данных с тем же сайтом данных заменяются их взвешенным средним с его весом сумма соответствующих весов и допуск tol
уменьшается соответственно.
[sp,
также возвращает сглаживавшие значения. values
] = spaps(x,y,tol) values
совпадает с fnval(sp,x)
.
Здесь, расстояние функционального f от определенных данных измеряется
с выбором по умолчанию для весов w
создание E (f) составное приближение метода трапеций к , и |z|2, обозначающий сумму квадратов записей z.
Далее, самый сглаженный означает, что следующая мера по шероховатости минимизирована:
где Dmf обозначает m
производная th f. Значение по умолчанию для m
2
, значение по умолчанию для веса меры по шероховатости, λ является постоянным 1, и это делает f кубическим сплайном сглаживания.
Когда tol
является неотрицательным, затем сплайн, f определяется как уникальный минимизатор выражения ρE (f) + F (Dmf) параметром сглаживания ρ (опционально возвратился), так выбранный, что E (f) равняется tol
. Следовательно, когда m
2
, затем, после преобразования в ppform, результатом должно быть то же самое (до округления), как получено csaps (x, y, ρ / (ρ + 1)). Далее, когда tol
нуль, затем “естественный” или вариационный сплайн interpolant порядка 2m возвращен. Для достаточно большого tol
, приближение наименьших квадратов к данным полиномами степени <m
возвращен.
Когда tol
отрицательно, затем ρ является -tol
.
Значением по умолчанию для функции веса λ в мере по шероховатости является постоянная функция 1. Но можно выбрать его, чтобы быть, в более общем плане, кусочной постоянной функцией, с пропусками только на сайтах данных. Принятие векторного x
чтобы строго увеличиться, вы задаете такой кусочный постоянный λ путем введения tol
как вектор одного размера с x
. В этом случае, tol(i)
взят в качестве постоянного значения λ на интервале (x(i-1)
\Xi
), i=2:length(x)
, в то время как tol(1)
продолжает использоваться в качестве заданного допуска.
[sp,values,
также возвращает фактическое значение ρ, используемого в качестве третьего выходного аргумента.rho
] = spaps(x,y,tol)
[...] = spaps(x,y,tol,
позволяет вам задать вектор веса w
,m
) w
и/или целочисленный m
, путем предоставления их как argi
. Для этого, w
должен быть неотрицательный вектор одного размера с x
M
должен быть 1
(для кусочного сплайна линейного сглаживания), или 2
(для кубического сплайна сглаживания по умолчанию), или 3
(для quintic, сглаживающего сплайн).
Если получившийся сплайн сглаживания, SP, должен быть оценен вне его основного интервала, он должен быть заменен fnxtr(sp,m)
гарантировать что его m
- производная th является нулем вне того интервала.
[...] = spaps({x1,...,xr},y,tol,...)
возвращает B-форму r
- сплайн сглаживания продукта тензора варьируемой величины, который является примерно в заданном допуске к данным данным с координатной сеткой. Для данных, имеющий разброс используйте tpaps
. Теперь y
как ожидают, предоставит соответствующие значения с координатной сеткой, с size(y)
равняйтесь [length(x1),...,length(xr)]
в случае, если функция со скалярным знаком, и равна [d,length(x1),...,length(xr)]
в случае, если функцией является d
- ценный. Далее, tol
должен быть массив ячеек с r
записи, с tol{i}
допуск используется во время i
- th продвигаются когда одномерное (но с векторным знаком) сглаживающий сплайн в i
- переменная th создается. Дополнительный вход для m
должен быть r
- вектор (с записями от набора {1,2,3}
), и дополнительный вход для w
должен быть массив ячеек длины r
, с w{i}
любой пустой (чтобы указать, что выбор по умолчанию требуется), или иначе положительный вектор из той же длины как xi
.
Эта функция использует подход Рейнша [1], включая его способ выбрать уравнение для оптимального параметра сглаживания таким способом, которым хорошее исходное предположение доступно, и метод Ньютона, как гарантируют, будет сходиться и будет сходиться быстро.
[1] К. Рейнш. "Сглаживание функциями сплайна". Numer. Математика. 10 (1967), 177–183.