Апроксимоция функции. Постановка задачи и способы ее решения

Очень часто в практической работе возникает необходимость найти в явном виде функциональную зависимость (формулу) между величинами и , которые заданы отдельными парами значений , (таблицей), например, полученными в результате измерений.

Задача восстановления аналитической функции по отдельным значениям называется аппроксимацией. Для получения единственного решения задачи аппроксимации необходимо

1. Задать общий вид аппроксимирующей функции, включающий неизвестные параметры (коэффициенты). Вид функции задается, исходя из формы распределения аппроксимируемых значений (расположения точек на графике), из предполагаемой функциональной зависимости, или просто в виде полинома некоторой степени;

2. Определить значения параметров на основе заданного критерия близости. Здесь существует два основных подхода – интерполяция и сглаживание.

4.1. Интерполяция.

Рис. 4.1. График интерполирующей функции проходит через заданные точки.

Для задачи интерполяции критерий близости аппроксимирующей функции к исходным данным , рассматривается как совпадение значений в заданных точках, называемых узлами интерполяции (рис. 4.1), т.е.

.

Если функция задана в виде полинома, то он называется интерполяционным полиномом и может быть записан, например, в форме Лагранжа или Ньютона.