- •Министерство образования и науки Российской Федерации.
- •Сплайн-аппроксимация и обработка экспериментальных данных
- •09.03.01 «Информатика и вт»;
- •09.03.04 «Программная инженерия»;
- •1. Описание лабораторной работы
- •1.1 Цель и задачи работы
- •1.2 Задание
- •2. Варианты контрольных заданий
- •3. Краткая теория к лабораторной работе
- •3.1 Кусочно-линейное и кусочно-квадратичное интерполирование
- •3.2 Приближение функции сглаживанием
- •3.3 Интерполирование сплайнами
- •3.3.1 Построение кубического сплайна
- •3.3.2 Сходимость процесса интерполирования кубическими сплайнами
- •3.4 Аппроксимация функций методом наименьших квадратов
- •4. Функции MathCad для обработки результатов экспериментов
- •Интерполяция и прогнозирование.
- •4.1 Интерполяция и прогнозирование
- •4.1.1 Линейная интерполяция
- •4.1.2 Функции сплайн-аппроксимации
- •4.2 Аппроксимация полиномами и нелинейными функциями
- •5. Вопросы самоконтроля.
- •Литература
- •3. Поршнев с. В., Беленкова и. В.
5. Вопросы самоконтроля.
Для чего применяются сглаживание эмпирических функций.
Построение сглаживающего многочлена.
В чем состоит идея метода наименьших квадратов и какова основная область его применения? Чем отличается этот метод от метода интерполяции?
Как распределяется ошибка интерполирования в пределах таблицы при глобальной аппроксимации?
Как изменяется ошибка аппроксимации внутри таблицы с ростом степени аппроксимирующего многочлена? Как она ведет себя на концах таблицы?
Как следует организовать построение аппроксимирующего многочлена при глобальной аппроксимации, чтобы минимизировать ошибку приближения?
Какую роль играет порядок координат вектора значений переменной x при построении интерполяционной кривой?
Какие условия накладываются на сплайн при кубической интерполяции?
В чем отличие интерполяции кубическими сплайнами от кусочно-кубической интерполяции?
Какие функции существуют в MathCAD для кубической интерполяции?
В чем различие между функциями, предназначенными для интерполяции с помощью кубических сплайнов?
Можно ли использовать кубические сплайны для построения интерполяционной поверхности для двумерных экспериментальных данных?
Как зависит поведение кривой внутри интервала экспериментальных значений от выбора функций lspline (vx,vy), pspline(vx,vy), cspline(vx, vy) при построении сплайна?
При каких условиях использование кубического сплайна может привести к несоответствию построенной кривой экспериментальным данным?
В чем основное отличие В-сплайна от интерполяции кубическими сплайнами?
В каких случаях удобно использование В-сплайна?
Является ли произвольным количество точек сшивки при использовании В-сплайна? Как оно связано с количеством экспериментальных точек?
Какие условия накладываются на координаты точек сшивки при использовании В-сплайна?
Какие методы используют функции MathCAD для проведения линейной регрессии?
Как связан порядок полинома при проведении полиномиальной регрессии с числом точек в выборке?
В чем отличие процедуры построения полиномиальной регрессии от сплайн-интерполяции?
Выбрать правильное утверждение: полиномиальная регрессия в MathCAD может проводиться: а) одним полиномом; б) отрезками полиномов.
Можно или нет проводить полиномиальную регрессию с помощью функций regress и loess для многомерных экспериментальных зависимостей?
Какие функции MathCAD позволяют провести регрессию с использованием любой заданной функции?
Какие величины нужно рассмотреть для оценки качества регрессионной модели?
Всегда ли нормальная система уравнений является линейной относительно искомых параметров?
Как осуществляется подбор эмпирической формулы для установленной из опыта зависимости?
Каким образом сводится задача построения нелинейных аппроксимирующих функций к случаю линейной функции?
Как обосновывается метод наименьших квадратов с вероятностной точки зрения?
Литература
1. Латыпов И.И. Численные методы. Лабораторный практикум: Учебное пособие для студентов физико-математического факультета по основам численных методов. Книга 1.– Бирск: Бирск.гос.соц.-пед.акад., 2007. – 94 с.
2. Исаков В.Б. Элементы численных методов: Учебное пособие. - М.: Академия, 2003.-192 с. :ил.
