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多元和理性的样条函数

多元样条函数

多元样条函数可以从单变量获得张量积样条函数的构造。例如,一个小b形式是由样条

f ( x , y , z ) = u = 1 U v = 1 V w = 1 W B u , k ( x ) B v , l ( y ) B w , ( z ) 一个 u , v , w

Bu, kBv, lBw,米单变量b样。相应地,这样条kx的订单ly和订单z。同样,ppform张量积样条的规定在每个变量序列,每个hyper-rectangle从而指定,一系列系数。此外,在单变量情况下,系数向量,通常2个向量或3个向量,从而能够代表,例如,某些ℜ表面3

一个非常不同的二元样条的利用薄板样条。这是一个函数的形式

f ( x ) = j = 1 n 3 Ψ ( x c j ) 一个 j + x ( 1 ) 一个 n 2 + x ( 2 ) 一个 n 1 + 一个 n

ψ(x)= |x|2日志|x|2利用薄板样条基函数,|x|表示的欧几里得距离向量x。在这里,为了方便起见,表示自变量x,但x现在是一个向量的两个组件,x(1)和x(2)扮演的角色表示前面两个独立变量xy。相应地,这些网站cj点在ℜ2

利用薄板样条函数产生二元平滑样条函数,这意味着利用薄板样条最小化

p = 1 n 3 | y f c 2 | + ( 1 p ) ( | D 1 D 1 f | 2 + 2 | D 1 D 2 f | 2 + | D 2 D 2 f | 2 )

对所有足够光滑函数f。在这里,y网站数据值给定的数据c,p是平滑参数,Djf表示的偏导数f关于x(j)。接管整个ℜ积分2。求和上限,n3,反映了这样一个事实:3自由度的薄板样条多项式与它相关联的部分。

stform薄板样条函数是函数,也就是说,某些多项式方面,他们是一个加权和的任意或分散翻译Ψ(·- c)的一个固定功能,Ψ。这种所谓的利用薄板样条基函数是特殊的,因为它是径向对称的,也就是说,Ψ(x)只取决于欧几里得长度、|x|,x。因此,利用薄板样条函数也称为rbf或径向基函数。看到构建和使用stform样条函数为更多的信息。

理性的样条函数

一个有理样条曲线的任何形式的函数吗r(x)=年代(x)/w(x),与年代w样条函数,特别是,w纯量值花键,年代通常是向量值。

理性的样条函数是有吸引力的,因为它可以描述各种基本的几何形状,如圆锥部分,完全按照理性的样条的范围。例如,一圈所以可以被二次有理样条曲线的只有两块。

在这个工具箱,有额外的要求年代w是相同的形式,甚至相同的顺序,和相同的结或打破序列。这使得它可以存储有理样条曲线r作为普通花键R其价值在x是向量(年代(x);w(x)]。取决于两个样条函数在b的形式或ppform,这样的表示称为这里rBform或rpform这样一个理性的花键。

很容易获得rR。例如,如果v的值是Rx,然后v (1: end-1) /(结束)的值是rx。另外一个例子,考虑衍生品的r从这些的R。因为年代=或者说是,莱布尼茨的规则告诉我们

D 年代 = j = 0 ( j ) D j w D j r

在哪里D年代th的导数年代

因此,如果v (:, j)包含Dj1R(x),j= 1…+ 1,然后

( ( ( v ( 1 : 结束 1 , + 1 ) j = 1 ( j ) v ( 结束 , j + 1 ) v ( 1 : 结束 1 , j + 1 ) ) / v ( 结束 , 1 ) )

提供的价值DR(x)。

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