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我被要求使用 Matlab 研究不同类型的插值,以了解以下几点:

x = [32 34 35 36 37 38]
y = [26 28 31 30 29 25]

并找出和f(33)的值。f(33.5)f(35)

绘制 x 和 y 时,我可以看到f(33)应该在 27 左右,这也是我使用interp1(x,y,33)的 .

我不确定这是否是使用三次样条插值函数的正确方法,但我使用spline(x,y,33)并得到了ans = 24.3906.

f(33)无论我使用什么类型的插值,我不应该得到相同的值吗?

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想将此添加到我赞成的@hazeiio 的答案中。你可以看到这很好地说明了这一点。

插值方法极大地影响了数据点之间获得的值(见下图)。您会发现盲目地调用插值方法而不检查可能出现的问题是很危险的。

% MATLAB R2017a
x = [32 34 35 36 37 38];
y = [26 28 31 30 29 25];  

xTgts = [33 33.5 35 37.25 37.5 37.75];

% Interpolation between data points depends on method
Linear = interp1(x,y,xTgts)
Spline = interp1(x,y,xTgts,'spline')    % Equivalent to spline(x,y,xTgts) yet faster somehow
Cubic = interp1(x,y,xTgts,'pchip')

正如所指出的,它们都将完全匹配数据(见下图)。

% Interpolation of data points will match
Linear = interp1(x,y,x)
Spline = interp1(x,y,x,'spline')    
Cubic = interp1(x,y,x,'pchip')

插值可视化


说明代码

step = 0.01;
xTest = (32:step:38)';

figure, hold on, box on
p(1) = plot(x,y,'ks','DisplayName','Data')
p(2) = plot(xTest,interp1(x,y,xTest),'b-','DisplayName','Linear')
p(3) = plot(xTest,interp1(x,y,xTest,'spline'),'r-','DisplayName','Spline')
p(4) = plot(xTest,interp1(x,y,xTest,'pchip'),'g-','DisplayName','Cubic')
legend('show')

% Options
xlabel('X')
ylabel('Y')
title('Interpolation Example')
for k = 1:4, p(k).LineWidth = 2; end
axis equal
xlim([31 39])
ylim([24 32])

参考:
插值(wiki)
插值方法

插值的危险
高阶插值是个坏主意

于 2018-11-28T16:28:44.080 回答
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插值确保插值函数的值与您提供的点处的原始函数值相同。查看您的代码,这意味着f(35)对于每种插值方法,它将是相同的并且将等于 31。

但是,根据插值方法,每个连续方法之间的曲线会有所不同,因此会给出不同的值,这是预期的。

于 2018-11-28T14:47:53.860 回答