Lineární a polynomická regrese, interpolace, hledání v tabulce

Podobné dokumenty
Polynomy a interpolace text neobsahuje přesné matematické definice, pouze jejich vysvětlení

VÝUKA MOŽNOSTÍ MATLABU

Aproximace a interpolace

Aproximace funkcí. x je systém m 1 jednoduchých, LN a dostatečně hladkých funkcí. x c m. g 1. g m. a 1. x a 2. x 2 a k. x k b 1. x b 2.

Numerická integrace a derivace

Interpolace, aproximace

MĚŘENÍ STATISTICKÝCH ZÁVISLOSTÍ

GEODETICKÉ VÝPOČTY I.

Interpolace pomocí splajnu

Interpolace a aproximace dat.

Typy příkladů na písemnou část zkoušky 2NU a vzorová řešení (doc. Martišek 2017)

Numerická matematika Písemky

Úloha 1. Napište matici pro případ lineárního regresního spline vyjádřeného přes useknuté

KTE / PPEL Počítačová podpora v elektrotechnice

Aplikovaná matematika I

UNIVERZITA PARDUBICE. 4.4 Aproximace křivek a vyhlazování křivek

Pozn. 1. Při návrhu aproximace bychom měli aproximační funkci vybírat tak, aby vektory ϕ (i) byly lineárně

Regresní a korelační analýza

Digitální učební materiál

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE X. Aproximace křivek Numerické vyhlazování

Regresní a korelační analýza

plot(c,'o') grid xlabel('re') ylabel('im')

Příklad animace změny prokládané křivky při změně polohy jednoho z bodů

5. Aproximace funkcí. Tento učební text byl podpořen z Operačního programu Praha- Adaptabilita. Hana Hladíková

POLYNOMICKÁ REGRESE. Jedná se o regresní model, který je lineární v parametrech, ale popisuje nelineární závislost mezi proměnnými.

Metoda nejmenších čtverců Michal Čihák 26. listopadu 2012

KTE / PPEL Počítačová podpora v elektrotechnice

LINEÁRNÍ REGRESE. Lineární regresní model

9 INTERPOLACE A APROXIMACE

Regresní a korelační analýza

Ukázka možností interpolace dat v softwaru Matlab

5. Interpolace a aproximace funkcí

Aproximace funkcí. Numerické metody 6. května FJFI ČVUT v Praze

pracovní list studenta

Numerické metody a programování. Lekce 7

Chyby nepřímých měření

Základy algoritmizace a programování

Popis metod CLIDATA-GIS. Martin Stříž

Odhady Parametrů Lineární Regrese

Test prvočíselnosti. Úkol: otestovat dané číslo N, zda je prvočíslem

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Aproximace a vyhlazování křivek

na magisterský studijní obor Učitelství matematiky pro střední školy

NPRG030 Programování I, 2018/19 1 / :03:07

Tomáš Karel LS 2012/2013

Regresní analýza. Ekonometrie. Jiří Neubauer. Katedra ekonometrie FVL UO Brno kancelář 69a, tel

Řešení nelineárních rovnic

METODA PŮLENÍ INTERVALU (METODA BISEKCE) METODA PROSTÉ ITERACE NEWTONOVA METODA

Hledání extrémů funkcí

5. Plochy v počítačové grafice. (Bézier, Coons)

IAJCE Přednáška č. 9. int[] pole = new int[pocet] int max = pole[0]; int id; for(int i =1; i< pole.length; i++) { // nikoli 0 if (Pole[i] > max) {

INTERPOLAČNÍ POLYNOM. F (x)... hledaná funkce (polynom nebo funkce vytvořená z polynomů), pro kterou platí

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

Kvadratickou funkcí se nazývá každá funkce, která je daná rovnicí. Definičním oborem kvadratické funkce je množina reálných čísel.

vyhledávací stromové struktury

Téma je podrobně zpracováno ve skriptech [1], kapitola 6, strany

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

Měření závislosti statistických dat

Semestrální práce. 2. semestr

Tomáš Karel LS 2012/2013

Kombinatorická minimalizace

Chceme určit hodnoty parametrů závislosti p 1,.., p n a to

Statistika (KMI/PSTAT)

4EK211 Základy ekonometrie

Nelineární rovnice. Numerické metody 6. května FJFI ČVUT v Praze

Základy numerické matematiky. Interpolace a aproximace funkcí

výsledek 2209 y (5) (x) y (4) (x) y (3) (x) 7y (x) 20y (x) 12y(x) (horní indexy značí derivaci) pro 1. y(x) = sin2x 2. y(x) = cos2x 3.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

Bézierovy křivky Bohumír Bastl KMA/GPM Geometrické a počítačové modelování Bézierovy křivky GPM 1 / 26

INTERPOLAČNÍ POLYNOM.... hledaná funkce (polynom nebo funkce vytvořená z polynomů), pro kterou platí

Kalibrace a limity její přesnosti

Definice globální minimum (absolutní minimum) v bodě A D f, jestliže X D f

Regresní analýza. Eva Jarošová

Aproximace a interpolace

Metody prostorové interpolace

Regrese. používáme tehdy, jestliže je vysvětlující proměnná kontinuální pokud je kategoriální, jde o ANOVA

UNIVERZITA PARDUBICE

Matematika 3. Sbírka příkladů z numerických metod. RNDr. Michal Novák, Ph.D. ÚSTAV MATEMATIKY

Algoritmy I, složitost

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I. 2. Zpracování měření

2.8.6 Parametrické systémy funkcí

KALIBRACE. Definice kalibrace: mezinárodní metrologický slovník (VIM 3)

Čebyševovy aproximace

Algoritmizace a programování

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

Břetislav Fajmon, UMAT FEKT, VUT Brno. Poznámka 1.1. A) první část hodiny (cca 50 minut): představení všech tří metod při řešení jednoho příkladu.

UNIVERZITA PARDUBICE

Optimální trvanlivost nástroje

Integrace funkcí více proměnných, numerické metody

A NUMERICKÉ METODY. Matice derivací: ( ) ( ) Volím x 0 = 0, y 0 = -2.

Téma je podrobně zpracováno ve skriptech [1], kapitola

POZOR!!! atan (imag(c)./real(c)) počítá úhel v 1. a 4. kvadrantu, podle vzorce

MATLAB základy. Roman Stanec PEF MZLU

Úloha 1: Lineární kalibrace

Algoritmus pro hledání nejkratší cesty orientovaným grafem

Skriptování aneb funkce a procedury, cykly a vstupy a výstupy

Reologie tavenin polystyrenových plastů. Závěrečná práce LS Pythagoras

Bodové a intervalové odhady parametrů v regresním modelu

Ukázka závěrečného testu

Bodové a intervalové odhady parametrů v regresním modelu

Transkript:

co byste měli umět po dnešní lekci: proložit body přímku, parabolu,... a určit chyby parametrů (u přímky) interpolovat mezi hodnotami v tabulce hledat v tabulce (1D)

prokládání (fitování) křivek metoda nejmenších čtverců, křivka nemusí nutně procházet zadanými body interpolace křivka prochází zadanými body a hledáme hodnotu mezi danými body Lineární regrese

Parabolická regrese

Lineární regrese a nelineární závislosti v ostatních případech je nutno použít nelineární regresi Úkol: Napište funkci, která proloží danými body (ty funkci předáte jako vstupní parametry) přímku, vrátí hodnoty regresních koeficientů včetně chyb a vykreslí graf s body a proloženou přímkou ( plot(x,y,'o',xr,yr) )

Polynomická regrese a interpolace p=polyfit(x, y, n) y=polyval(p,x) (lineární regrese = polyfit(x, y, 1) ) interpolace hledání hodnot mezi přesně zadanými body pro n-bodů existuje jen jeden polynom řádu (n-1), který prochází všemi n-body Příklad: Proložme parabolu zadanými body (300,0.616), (400,0.525) a (500,0.457) Vandermonde matice - podmíněnost!!

Newtonova interpolace lineární sousedící body spojím přímkou (x 2, f(x 2 )) (x, f(x)) (x 1, f(x 1 )) Příklad: Určete hodnotu ln(2) použitím lineární interpolace. Interpolujte mezi body: a) (1,0) a (6,1.7917595) b) (1,0) a (4,1.3862944)

Newtonova interpolace kvadratická sousedící 3 body spojím parabolou Příklad: Určete hodnotu ln(2) použitím kvadratické interpolace. Interpolujte mezi body: (1,0), (4,1.3862944) a (6,1.7917595)

Newtonova interpolace - obecně

Lagrangeova interpolace lineární: kvadratická: obecná: Extrapolačně/interpolační poznámka velké důležitosti: extrapolace znamená hledání hodnot mimo zadaný interval. Polynomy vyšších řádů mají tendenci oscilovat, proto se extrapolaci raději vyhýbejte, popř. extrapolujte je v blízkosti krajních hodnot intervalů s polynomy nižších řádů. I interpolaci je vhodné provádět s polynomy nižších řádů.

implementované funkce pro interpolaci: yi=interp1(x,y,xi,metoda) interpolace v 1D tabulce metoda='nearest', 'linear', 'spline'... (viz help) (interp2 pro interpolaci ve 2D tabulce) interpolovaná data (x,y) musí být setříděná octave:1> a=[1 2; -5 9; -1.3-4.2; 10 0.2] a = 1.00000 2.00000-5.00000 9.00000-1.30000-4.20000 10.00000 0.20000 octave:2> [s,i]=sort(a(:,1)); octave:3> a(i,:) ans = -5.00000 9.00000-1.30000-4.20000 1.00000 2.00000 10.00000 0.20000 třídění dle 1.sloupce setřídění je vždy vzestupné jak data setřídit sestupně?

Hledání v tabulce: sekvenční procházím bod po bodu binární půlení tabulky n=length(x); if (xx<x(1) xx>x(n)) disp('hodnota je mimo tabulku.'); yint=nan; else % sekvencni hledani, tj. bod za bodem i=1; while (1) % nekonecny cyklus if (xx<=x(i+1)), break, end; % nasli jsme i=i+1; end end % a ted linearni interpolace (Newton) yint=y(i)+(y(i+1)-y(i))/(x(i+1)-x(i))*(xx-x(i)); n=length(x); if (xx<x(1) xx>x(n)) disp('hodnota je mimo tabulku.'); yint=nan; else % binarni vyhledavani il=1;iu=n; while (1) % nekonecny cyklus if (iu-il<=1), break, end; im=int((il+iu)/2); % prostred mezi il a iu if (x(im)<xx) il=im; else iu=im; end end end % a ted linearni interpolace (Newton) yint=y(il)+(y(il+1)-y(il))/(x(il+1)-x(il))*(xx-x(il));

Úkol: Napište funkci na interpolaci mezi tabelovanými hodnotami Newtonovou metodou Úkol: Napište funkci na interpolaci mezi tabelovanými hodnotami Lagrangeovou metodou Úkol: Interpolujte funkci f(x)=1/(1+25x 2 ) pro body x=[-1,-0.5, 0, 0.5, 1] polynomu různého stupně a zobrazte výsledek graficky. Použijte funkce polyfit a polyval. Úkol: Napište funkci která hledá a interpoluje v tabulce 2D funkce f=f(x,y). Zkuste jak sekvenční, tak binární hledání. Mezi hodnotami interpolujte lineárně. Troufne si někdo i na 3D funkci? (tj. f=f(x,y,z))