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。     

牛顿插值公式的拓展使用

通过对牛顿插值公式与泰勒公式的比较,把牛顿插值公式拓展到埃尔米特插值公式和样条函效插值的使用领域,从而可以把插值问题都归结到牛顿插值公式上,而且在解决插值问题上很简单、高效、方便.     

基于随机森林回归的围岩应力插值方法

为解决矿井围岩应力监测数据缺失的问题,基于集成学习理论,提出了一种基于随机森林回归预测的围岩应力监测数据插值方法。首先,基于缺失前的历史数据和随机森林回归预测方法,建立围岩应力数据插值模型(IRER)。其次,以无缺失的围岩应力时间序列数据为样本集,构建不同缺失情况的数据集,作为实验用数据。最后,在不同缺失值情况下,选择均值插值、中值插值、线性插值、最邻近插值、Zero阶梯插值、3次B样条插值、拉格朗日插值7种插值方法作为实验对比插值方法,验证围岩应力数据插值模型。结果表明,均值插值、中值插值和拉格朗日插值方法效果较差,尤其是拉格朗日插值方法;随着缺失值个数的增大,拉格朗日插值方法的误差成倍增大;线性插值、最邻近插值、Zero阶梯插值、3次B样条插值适用于缺失值较少的情况;IRER方法在不同缺失值情况下,均取得了较好的插值效果,且随着缺失值数量的增加,这种优势尤为明显。     

基于万有引力的点雨量插值算法研究

根据万有引力原理,任意雨量站雨量与待插值点雨量存在着万有引力.通过计算任意一个参与插值的站点与待插值点的万有引力占所有参与插值站与待插值点的万有引力的标量之和的比例来确定插值权重,并提出了消减权系数的计算方法,从而构建了基于万有引力的点雨量插值算法.根据雨量站点的平面三角几何关系,提出了参证插值站点的选择方法,使得参证插值站点的选择更合理.通过王家坝流域内27个雨量站的3个典型季节的日雨量的插值模拟,证明了参证插值站点的选择方法和万有引力插值算法用于点雨量插值具有较高的精度,可以应用于点雨量的插值.     

移动对象轨迹的双重插值

移动对象的轨迹插值是查询处理的前提,插值的精度直接影响到查询处理的准确率.将保形三次Hermite插值引入到移动对象的时空轨迹插值,提出了双重插值模型,此模型继承了保形三次Hermite插值的优点,不需要速度条件便可以形成轨迹,容易将模型推广到高维空间,可以弥补移动对象数据库中记录点太稀疏的缺陷,并且插值精度比线性插值、非节点样条插值和保形三次Hermite插值更高.     

1965—2009年青藏高原地区温度的空间插值分析

利用空间插值技术研究了青藏高原的温度变化,在已有常规插值方法基础上,考虑海拔、经度和纬度等因素,提出了一种"模型拟合+残差修正"的综合插值方法.首先,建立温度与海拔、经度和纬度的回归模型,该模型通过了显著性水平为0.05的t检验;其次,根据模型回归值和站点实测值,得到实测点的残差;然后,选取一种常规插值方法,对残差进行插值;最后,把残差插值结果修正到模型回归图上,得到最终的温度插值图.通过常规插值方法和综合插值方法的对比发现,在所选的14个检验站点中,常规插值方法的中误差都大于3.0℃,而综合插值方法都小于3.0℃,其中"模型拟合+残差修正"的综合插值方法的中误差最小可达到1.26℃,相比常规插值方法的中误差至少提高了2倍,表明综合插值方法对青藏高原地区温度插值有更好的适用性,插值精度更高.     

一种基于联合插值的图像旋转算法

针对现有的图像插值方法在图像旋转中容易出现"锯齿"形边缘和模糊的现象,采用新的图像表示模型,提出平面插值、球面插值、斜平面插值、双三次插值相结合的联合图像插值方法,根据待插入点周围像素点空间位置的不同,分别使用不同的插值方法,从而避免了传统的插值方法用同一个模型逼近所有像素存在的不足.示例分析和实验结果表明了联合插值方法的有效性.     

基于径向基函数的结冰收集率计算的两级插值方法

为提高飞机结冰数值模拟中粒子轨迹计算的效率,基于拉格朗日方法,提出了两级插值方法。第一级插值为收集率插值,根据水滴轨迹在壁面撞击位置的收集率,采用径向基函数插值计算所有网格的收集率;第二级插值为轨迹插值,把水滴从远场运动撞击到壁面过程分为两个部分,在距机翼较远位置计算少量水滴轨迹,在壁面附近位置加密计算大量水滴轨迹。采用收集率插值时,由于结冰累积,线性插值或者高阶样条插值方法在遮蔽区内插值不准确,引入径向基函数插值来解决该问题。给出的算例表明,两级插值方法能够极大的提高拉格朗日法计算收集率的效率,径向基函数插值能够避免遮蔽区内插值不准确的问题。     

三元Barycentric-Thiele-Newton型混合有理插值

基于重心有理插值、Thiele有理插值和Newton插值,构造了三元Barycentric-Thiele-Newton型混合有理插值.通过定义相应的逆差商给出混合有理插值定理,最后通过数值例子验证了该有理插值的有效性和正确性.     

基于AIS的轨迹插值方法

为了解决常用插值方法在AIS (automatic identification system)轨迹插值上存在精度差异,在拉格朗日线性插值、三次样条插值、时间插值等几种常用插值方法的基础上,提出一种新的插值方法。新方法通过连续两点间航向差值大小,将轨迹分为直线和曲线两种,并结合线性插值和航速航向,以提高插值精度。最后以实际AIS轨迹数据进行插值实验。研究结果表明,与其他常用插值方法相比较,新方法在插值效果上更接近原有轨迹。     

一类广义Birkhoff插值问题的适定插值基

Birkhoff插值在应用密码学,逼近论以及PDE求解等领域有着重要应用。由于微商插值条件的不连续性,使得该问题比Lagrange和Hermite插值要复杂的多。提出了基于多项式微分条件的广义Birkhoff插值格式。探究广义Birkhoff插值问题的适定插值基,使得对任意给定的型值,在该组基张成的空间中插值时总存在唯一满足插值条件的多项式。采用代数几何的方法,通过对多样性的插值条件分析,证明了当定义插值格式的关联矩阵满足较好的性质时,适定的插值基无需繁琐的计算,可以由微分插值条件直接获得。最后通过算例验证了该方法的有效性。     

分段有理三次插值

本文讨论了分段有理三次保形插值,对插值的保形性进行了研究,得出了插值的存在性与权因子和插值点处导数估计值的关系,并对有理保形分段插值多项式在插值点处的连续性进行了研究。     

基于块的 New ton-Hermite 混合切触有理插值

作为New ton多项式插值在重节点情形时的推广,New ton-Hermite多项式插值是很常用的切触线性插值,它建立在广义差商基础之上,广义差商能被递归地计算并产生有用的中间结果。New ton-Hermite插值实际上是基于点的插值,可以通过增加新的节点来获得一个新的插值多项式。这里将基于点的插值推广到基于块的插值。受现代建筑设计的启发,将插值点集划分为一些子集（块）,然后将在每个子集上选择切触插值,线性或有理插值,最后用类似于New ton-Hermite插值的格式进行装配。显然,在切触有理插值上提供了灵活的选择,这里也包括它的特殊情形New ton-Hermite多项式插值。本文介绍了所谓的基于块的广义差商并给出递归算法,给出的数值例子说明了方法的有效性。     

模糊控制中近似推理的插值模型

提出一种新的模糊控制近似推理模型——插值模型,即用多元插值方法来进行近似推理．在精确插值问题基础上提出模糊插值问题,并给出插值公式     

H-B插值的推广和应用

本文综合论述了H-B插值在缺项插值问题、g-样条及其最佳性质、GHB插值、共轭H-B插值、三角插值及Haar子空间中的插值方面的推广和应用,对国内外许多学者的研究工作进行了总结和概括。     

二元四次切触插值格式的构造方法

多元切触插值问题是一元切触插值问题的自然推广.以往构造多元切触插值格式最一般方法是行列式方法.然而该方法在插值条件较多的情况下使用起来比较笨拙,特别是当条件选的不恰当时可能由于方程组的奇异性进而求不出插值格式.近些年来,随着科学技术的不断发展,一些科研生产部门常常需要进行多元切触插值,由于插值区域的复杂性和插值结点分布多样性,以往的文献多是针对矩形网格上的多元插值问题来进行研究的.运用迭加插值法来构造一些二元切触插值格式,这种方法可容许某些不规则的插值条件.这样既可以保证插值多项式的存在与唯一性,又便于求得具体的插值格式,并在已有结论的基础上,构造了一类圆域上的二元四次切触格式来说明如何运用迭加插值法来构造二元切触插值格式的,最后用计算实验验证了所构造出插值格式的有效性.     

基于无人船系统的水下DEM插值模型分析

以无人船在上海潘泾地区的水下实测数据为例,选取五种插值模型,运用交叉验证和图像对比等方法,分析插值模型在不同地形下的适用性与插值特点,并提出一种能够根据测量区域表面粗糙度自动选择插值方法的改进插值流程算法.结果表明,插值模型误差与地表粗糙度呈空间正相关,测区内不同地表粗糙度对应的最优插值模型不同,改进插值流程的算法能够...     

基于几何分类的自适应图像插值算法

 图像插值是放大低分辨图像以适应目标屏幕的有效方法。低分辨率图像边缘特征保持越好,则插值图像的效果越好。根据低分辨图像的边缘分布特征对插值单元几何分类,提出了一种自适应图像插值算法。首先根据高分辨率图像中像素点的相对位置构造矩形插值单元和菱形插值单元,所有未知像素点位于矩形插值单元或菱形插值单元;然后从8个方向,特别是斜对角方向计算插值单元的图像边缘,并将边缘作为割线,根据割线对插值单元进行几何分类,可分为16类;最后根据未知像素点所属的插值单元分类计算未知像素值。实验证明,该算法比现有多种插值算法能够更好的保持图像边缘的尖锐特征。     

正交复数B样条插值新方法

研究利用复函数组{ξk(x)=eikx}的正交性,构造插值区域新的正交插值基函数,即正交复数B样条插值基函数,并给出任意阶正交复数B样条插值系数的通用计算公式.通过构造新的正交基,解除插值基及插值系数之间的耦合,将样条插值问题从求解N×N矩阵简化为使用一个显式公式直接同时求解,实现插值系数的并行计算.     

一种高阶导数有理插值算法

针对目前高阶导数切触有理插值方法计算复杂度较高的问题,利用多项式插值基函数和多项式插值误差的性质,给出一种不仅满足各点插值阶数不相同且插值阶数最高为2的切触有理插值算法,并将其推广到向量值切触有理插值中.解决了切触有理插值函数的存在性及算法复杂性问题,并通过数值实例证明了算法的有效性.