補間

<補間法>

  • 0次補間:最近傍補間(最近傍点補間)
 0次関数(ステップ関数:定数)

  • 1次補間:線形補間(直線補間)
 1次関数(1次多項式:直線)

  • 2次補間:放物線補間
 2次関数(2次多項式:放物線)

  • 3次補間:キュービック補間
 3次関数(3次多項式)

  • 多項式補間
 n次関数(n次多項式)

  • 区分多項式補間:スプライン補間
 1次スプライン補間:区分線形補間
  区分線形関数
 3次スプライン補間
  →自然スプライン曲線(Nスプライン曲線)
  →Bスプライン曲線
 n次スプライン補間


  • スプライン曲線:与えられた複数の制御点を通る滑らかな曲線
 隣り合う点に挟まれた各区間に対して個別の多項式
 n次スプライン曲線:0次からn-1次までの導関数は、全ての点において連続

  • 自然スプライン曲線:与えられた複数の制御点を通る滑らかな曲線 
 3次スプライン曲線:端点における2次導関数を0として、各多項式における全ての係数を計算

  • Bスプライン曲線:制御点を通らない滑らかな曲線
 一様2次Bスプライン曲線
 b{j,2}=
  (1/2)t^2
  -t^2 + t + (1/2)
  (1/2)(1-t)^2
 n次Bスプライン曲線


 区分多項式
 B-スプライン基底関数:de Boor Coxの漸化式で定義


  • ベジェ曲線:両端以外の制御点は通らない滑らかな曲線
 2次ベジェ曲線(始点,終点,制御点1個)
 3次ベジェ曲線(始点,終点,制御点2個)

 ベルンシュテイン多項式
 バーンスタイン基底関数のブレンディング関数

<多次元の補間法>

  • 1次元の1次補間:リニア補間(線形補間)
  • 1次元の3次補間:キュービック補間

  • 2次元の1次補間:バイリニア補間(双線形補間)
  • 2次元の3次補間:バイキュービック補間

  • 3次元の1次補間:トリリニア補間
  • 3次元の3次補間:トリキュービック補間

  • 4次元の1次補間:テトラリニア補間
  • 4次元の3次補間:テトラキュービック補間


  • キュービックコンボリューション
 3次畳み込み
 下記の補間関数を用いる3次補間
 aは補間関数の性質を制御するための変数(-0.5~-2程度)
 h(t)=
  (a + 2)|t|^3 - (a + 3)|t|^2 + 1 : 0 ≦ |t| < 1
  a|t|^3 - 5a|t|^2 + 8a|t| -4a : 1 ≦ |t| < 2
  0 : 2 ≦ |t|

  • ラグランジュ補間

  • ニュートン補間

  • スプライン補間
 隣り合う点に挟まれた各区間に対し、個別の多項式を用いた補間法
 各区間で、境界条件として導関数の連続性を仮定

  • ランツォシュ補間(Lanczos-n補間)
 nは補間関数の性質を制御するための変数
 Lanczos-2:n=2とした補間関数
 Lanczos-3:n=3とした補間関数
 h(t)=
  sinc (t)・sinc (t/n) : |t| ≦ n
  0 : n < |t|

  • 補間:内挿
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A3%9C%E9%96%93
  • 補外:外挿

  • 線形補間
  • 多項式補間
  • スプライン補間
  • Bスプライン曲線
  • ベジェ曲線

  • ラグランジェ補間
  • ニュートン補間

  • ルンゲ現象
  • ギブズ現象

  • 曲線あてはめ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9B%B2%E7%B7%9A%E3%81%82%E3%81%A6%E3%81%AF%E3%82%81
 近似曲線を求める方法
 回帰:回帰曲線
 内挿
 外挿

 代数的曲線あてはめ:
  曲線とデータ点のY軸方向の距離を最小化するような曲線
 幾何学的曲線あてはめ:
  曲線とデータ点の直交する距離が最小になるような曲線(X軸とY軸の両方で曲線とデータ点の距離を最小化するような曲線)

  • 回帰分析:

  • 相関係数

  • 回帰効果

  • 最小二乗法
 残差の二乗和を最小とするような係数を決定する方法
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%80%E5%B0%8F%E8%87%AA%E4%B9%97%E6%B3%95

  • 近似
 テイラー展開
 マクローリン展開
 フーリエ展開

  • 平滑化


最終更新:2013年11月04日 16:21
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