平面散乱数据一种渐近正定径向基函数插值与拟插值研究

结合一元B样条和已有径向基函数的优点,提出了一种渐近正定径向基函数,并将其应用于平面散乱数据逼近,得到了一种新的插值格式和拟插值方法。数值例子表明,这种插值格式与拟插值方法对平面散乱数据均具有良好的逼近效果。     

福州市城区PM_(10)浓度空间插值方法对比研究

基于福州市城区空气自动监测站点的PM_(10)浓度数据,通过对其分布特征进行探究,采用反距离权重插值法、径向基函数法和普通克里金插值法等进行空间插值,利用交叉验证对插值结果进行误差分析。结果显示,普通克里金法的空间插值效果最为理想,其次是径向基函数法,反距离权重插值法则最差。PM_(10)的季节性分布特征对空间插值结果有显著影响,三种方法夏季插值结果均明显优于其他季节,夏季径向基函数法插值结果只略逊于普通克里金法,此时可选择径向基函数法插值。三种插值方法的PM_(10)浓度空间分布趋势是一致的。     

基于ArcGIS的交通量预测模型

常规交通量预测模型耗时、工作量大.针对美国印第安纳州交通量趋于稳定的特点,借助ArcGIS地统分析软件,分别采用Ordinary Kriging、距离加权倒数(IDW)、径向基函数插值(RBF)等方法对交通量进行预测,并与动态称重系统(WIM)的交通资料进行比对,结果表明采用径向基函数插值中的反高次曲面函数(IMS)插值预测方法适合美国印第安纳州交通量的分布实际,预测误差最小.     

Taylor展开随机径向基点插值无网格法在随机非稳态热传导中的应用

用Taylor展开随机径向基点插值无网格法(TSRPIM)对随机温度场进行了分析.径向基点插值是一种新型的无网格法,采用耦合径向基函数和多项式基函数构造近似函数,有效地解决了点插值中系数矩阵奇异性问题,而且由于插值具有Delta函数性质,可以直接施加本质边界条件.同时利用Taylor展开法,建立了随机结构分析的Taylor展开随机径向基点插值无网格法(TSRPIM).数值实例表明在随机温度场分析方面随机无网格法具有明显的优势.     

关于MQ函数拟插值的研究

径向基函数是处理多元问题的一种有效方法.Multi-Quadric函数是径向基函数的一种,通常简记为MQ函数.对Multi-Quadric函数拟插值在数值积分与微分中的应用进行实例研究.     

基于径向基函数的3D散乱数据插值多尺度方法

提出一种新的用径向基函数插值3D散乱数据的多尺度方法. 对于给定分布在曲面上的散乱数据点, 首先通过空间划分形成一个粗糙到完美的分层点集; 对于给定的控制误差, 先在粗糙层对点集进行插值, 再对每个分层上的点集进行插值,  将其作为对前一层得到的插值函数的弥补. 数值试验结果表明, 该方法可以利用较少的采样点达到较高的逼近精度, 并且算法比较容易实现.     

关于径向基函数插值方法及其应用

用径向基函数插值方法及求解偏微分方程的方法,选取Multi-Quadric方法为径向基插值函数,逆Multi-Quadric方法对偏微分方程进行数值计算,并与其他方法进行比较,突出径向基函数求解偏微分方程的方法的优点,提出一些需要进一步研究的问题。     

Multi-Quadric函数与Gauss函数的插值比较

径向基函数在散乱数据插值中有着广泛应用.本文对Multi-Quadric函数与常用的Gauss函数列举多个实例,使用Mathematica编程计算,对其参数进行分析与比较,获得效果较好的误差图.     

流形上正定径向基函数插值的局部误差估计

给出了正定径向基函数φ(||x||)在流形(?)D上插值的误差估计.误差不仅和φ(||x||)的傅立叶变换在无穷远点的衰减性有关,而且和流形D的光滑性有关.基本的方法是利用R~n中流形D在R~(n-1)上的投影构造n—1元向量替代n元向量.这个方法避免了因为流形(?)D不满足径向基函数插值的锥条件而带来的误差估计的问题,有助于偏微分方程数值解的无网格方法的理论误差估计.     

一种针对线性数据的高精度拟插值算子

插值具有很高的逼近阶但是需求解线性方程组.拟插值精度较低,但不需求解线性方程组就能直接得到逼近函数.基于径向基Multiquadric(MQ)函数和Inverse multiquadric(IMQ)函数,构造新的高精度拟插值算子L*f(x),并且证明该算子的精度和线性多项式再生性.并且通过数值算例验证该算子具有良好的逼近精度.     

不确定分数阶同步发电机混沌系统的滑模自适应控制及参数辨识

考虑了一种带有周期性负荷扰动和电磁功率扰动的同步发电机系统模型.基于分数阶稳定性原理,对分数阶系统的动力学特性做了仿真分析.针对系统内部参数和扰动幅值的不确定,利用径向基函数神经网络的万能逼近特性改进滑模控制方法,设计了一种基于径向基函数的自适应滑模控制器,实现参数辨识,使系统输出能渐近跟踪目标轨迹,进而抑制分数阶系统混沌振荡.研究表明,该方法控制时间短、逼近误差小,而且有效地消除了抖振,具有实时控制、鲁棒性高等特点.     

基于Pade逼近的广义Lagrange混合有理插值

Lagrange插值建立在Lagrange插值基函数的基础之上,是一种便于理论分析的多项式插值。将传统的Lagrange插值方法和Pade逼近相结合,构造一种新的混合有理插值。对于每个插值节点处给定的形式幂级数,先在每个插值节点处求得其Pade逼近,然后用Lagrange插值基函数对它们进行加权组合,从而得到一种新的混合有理插值——广义Lagrange混合有理插值。新的混合有理插值方法通过选择每个插值节点处的Pade逼近,可以获得不同的混合有理插值,且包含传统的Lagrange插值作为特例。为了得到更精确的插值,进一步研究了基于Pade型逼近和基于扰动Pade逼近的混合有理插值。给出的数值例子表明了新方法的有效性。     

基于基本解和径向基函数插值的热弹性无网格分析

采用基于基本解方法和径向基函数插值的无网格算法(MFS-RBF)分析了广义的热弹性问题.位移分为齐次解和特解两部分,径向基函数被用来插值任意温度变化和体力分布,对应于径向基函数的特解集被用来构造位移特解部分,而基本解方法用来计算相应的位移齐次解.最后,常见的重力荷载、惯性荷载和温度荷载算例验证了算法的有效性和简单性.     

二阶时域波动方程的无网格方法求解

将径向基函数配点型无网格方法引入二阶时域波动方程的求解中,方程的空间导数采用径向基函数逼近,时间导数采用Crank-Nicolson方法离散,对应的边界条件直接施加在离散的边界数据点上.采用该方法对二维非规则求解域内的波传播问题进行了数值计算,并与有限元计算结果进行了对比分析.结果表明:基于径向基函数配点的无网格方法不但形式简单、易于实施,而且能够有效解决复杂求解域高维的波动问题.     

一种基于径向基函数的近似模型构造方法

发展了一种基于径向基函数的近似模型建立方法。首先采用试验设计方法对设计空间进行样本选择,采用数据分析方法对样本集进行聚类分类,得到径向基函数中的相关参数。对于近似模型权系数采用能够适应大规模并行计算并且能够在全局解空间的多个区域内寻优的遗传算法进行求解,而不是采用最小二乘法通过线性方程的求解获得。最后通过对一维非线性和多维高阶非线性函数的逼近测试,以及对近似模型的拟合函数与原函数之间的误差分析,表明本文提出的基于径向基函数的近似模型方法具有良好的拟合与预测精度。     

3种空间插值方法在道路尘中Pb监测数据统计处理中的应用比较

以福建省龙岩市道路扬尘监测分析中的Pb元素质量浓度为例, 选取地统计学中具有代表性的反距离权重法、 径向基函数法、 普通克里格法3种空间插值方法, 进行污染物浓度的空间插值, 通过对插值结果进行交叉验证和评价, 对这3种插值方法进行对比研究. 道路扬尘样本共56个, 其中44个样本用于空间插值, 其余12个样本用于结果验证. 结果表明, 普通克里格法的平均预测误差为-0.129 6, 均方根预测误差为24.19, 与其他两种方法相比, 在检验标准上有明显优势, 故普通克里格法对于描述污染物质量浓度的空间分布趋势效果最佳, 而其他两种方法对Pb元素的空间分布插值精度较差.     

用无网格径向点插值法分析中厚板的弯曲问题

利用无网格径向点插值方法对四边固支和四边简支中厚方板以及悬臂中厚梯形板的挠度和应力进行了分析和计算.编制了该方法的计算机程序,研究了计算结果的精度和收敛性.由于该方法是采用径向基函数耦合多项式基函数来构造形函数,其插值函数具有Kronecker Delta函数性质,可以和有限元法一样很方便地施加本质边界条件.而且该方法是基于节点信息而不是基于单元或网格信息,所以用该方法求解薄板问题时也可以避免剪切自锁现象.算例结果表明,用无网格径向点插值法分析中厚板的挠度和应力问题所得计算结果与已有文献解以及有限元解都十分地吻合,并且具有效率高、精度高、收敛性好和易于实现等优点.     

基于径向基函数的动态优化问题联立求解方法

提出了一种新的求解动态优化问题的联立方法.该方法不同于常用的配置法,而是采用径向基函数插值方法对动态优化问题进行全离散,得到近似的大规模非线性规划问题.离散方法使用逆Multi Quadric函数做为基函数,并采用了间接求解微分方程的策略.最后,运用所提出的方法对2个经典算例进行优化,结果显示效果良好.     

以正规多项式为基函数的标准模糊系统逼近误差公式证明

为提高模糊系统的逼近精度及扩大基函数的选择范围,定义了论域的正规二次多项式模糊划分.在标准模糊系统的基础上,提出以正规二次多项式为基函数的一类模糊系统;通过采用数值分析中的余项与辅助函数方法,对该类模糊系统进行了逼近误差精度的理论分析,给出了从SISO到MISO的一阶和准二阶误差逼近精度公式;指出该系统逼近精度公式使用的约束条件及应注意的问题.     

改进的径向基插值方法在船型优化中的应用

船体曲面变形是实现船型优化的前提条件,基于径向基函数插值的曲面变形方法适合于船型水动力性能优化的需要.文中主要对径向基插值中的支撑半径求取方法进行了改进,提出了支撑半径的动态求取方法,重点考虑了可变点的分布和坐标变化量对支撑半径的影响.在此基础上,将改进的径向基插值方法运用到本团队开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台...