Файл: Лабораторная работа 3 Аппроксимация функций. Метод наименьших квадратов по дисциплине Численные методы.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 308

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИОрдена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Московский технический университет связи и информатики»Кафедра «Информатика»Лабораторная работа №3«Аппроксимация функций. Метод наименьших квадратов»по дисциплине«Численные методы»Выполнил: студент гр. БИК2106 Михайлов А.В.Вариант №13Проверил: _________Москва, 2023 г.

  1. Индивидуальное задание
Индивидуальное задание представлено на рисунке №1

13



22,24,26,28,30,32

Номера узлов







22

0.6

-0,939

-0,64

24

0.8

-1,286

-0,726

26

1.0

-0,266

0,634

28

1.2

1,12

2,44

30

1.4

1,506

3,326

32

1.6

0,526

2,926

Рисунок №1 – Индивидуальное задание

  1. Задание для решения задачи аппроксимации
Для решения задачи аппроксимации методом наименьших квадратов выберем функцию y(x), заданную таблицей 1:Таблица 1

xi

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

yi

-0,939

-1,286

-0,266

1,12

1,506

  1. Линейная аппроксимация.
Значения элементов матрицы Грамма и столбцов свободных членов представлены в таблице 2:Таблица 2

i

xi

yi

xi*yi

xi2

0

0.6

-0,939

-0,5634

0,36

1

0.8

-1,286

-1,0288

0,64

2

1.0

-0,266

-0,266

1,0

3

1.2

1,12

1,344

1,44

4

1.4

1,506

2,1084

1,96

5

1.6

0,526

0,8416

2,56

Σ

6,6

0,661

2,4358

7,96
Составим системы нормальных уравнений:Для линейной функции P1(x)=A0+A1*x система нормальных уравнений примет вид (линейная аппроксимация):6,6А0 +7,96А1 = 2,43586А0 + 6,6А1 = 0,661Решим систему уравнений:Получим коэффициенты А0 = -2.575 и A1 = 2.441, тогда полином первой степени будет таким:

P1(x) = -2.575 - 2.441*x

  1. Аппроксимация с помощью математического пакета Mathcad
Осуществить аппроксимацию таблично заданной функции многочленом разной степени. В этом примере рассмотрено использование функций linfit(x,y,f), где x,y – соответственно векторы значений аргументов и функции, а f – символьный вектор базисных функций. Использование этой функции позволяет определить вектор коэффициентов аппроксимации методом наименьших квадратов и далее невязку – среднеквадратическую погрешность приближения исходных точек к аппроксимирующей функции cko. Степень аппроксимирующего многочлена задается при описании символьного вектора f. Вектор s представляет собой набор аппроксимирующих коэффициентов, что позволяет получить аппроксимирующую функцию в явном виде.Рисунок №2 – аппроксимация с помощью математического пакета