Métodos Interpolación con MatLab. El comando interp1 El comando interp1 se emplea para interpolar una serie de datos. El formato de este comando es:

Transcripción

1 Universidad Mayor de San Andrés Ciencias Puras y Naturales Informática Nombre: Rodrigo Diego Quispe Laura Materia: Análisis Numérico Métodos Interpolación con MatLab En matlab encontramos las siguientes funciones para interpolar datos: interp1 interpolación de datos unidimensionales. spline interpolación con el método de spline cúbica polyfit interpolación con polinomios El comando interp1 El comando interp1 se emplea para interpolar una serie de datos. El formato de este comando es: yi = interp1(x, y, xi, método) Donde: xi : abscisas para construir la función de interpolación, expresada como vector fila. Si es un solo valor, calculará el valor interpolando con la función declarada en métodos. método: determina el método de interpolación, entre: nearest interpolación asignado el valor del vecino más cercano. linear interpolación lineal (default) spline interpolación con spline cúbica pchip interpolación con polinomios de Hermite cubic (igual que 'pchip') v5cubic interpolación Cúbica usada in MATLAB 5

2 Para calcular el valor interpolado, se puede proceder así: Graficando todos los métodos en una sola figura puede servir para su comparación. Ejecute la siguiente serie de comandos, ya sea a través de la línea de comandos o mediante un archivo m.

3 El comando spline Otra manera de realizar una interpolación de tipo spline, es invocando el comando spline, cuyo formato se muestra a continuación: yy = spline (x, y, xx) Donde: xx : abscisas para construir la función de interpolación, expresada como vector fila. Si es un solo valor calculará el valor interpolando. Ejemplo: El comando polyfit Calcula los coeficientes de un polinomio de grado n que ajustan, mediante mínimos cuadrados, a una serie de datos. El formato de este comando se resume, así: yy = polyfit (x, y, orden) orden: indica el orden del polinomio que se utilizará en el ajuste. Además, se usa el comando polyval para calcular el valor de un polinomio para un dado valor de x,

4 según la forma: y = polyval ( p, x ) donde: p es el polinomio, ingresado como vector fila y x es el valor de la incógnita cuya imagen se desea calcular. Ejemplo: Interpolación con splines cúbicos. MATLAB trae implementada la función spline para la interpolación por splines cúbicos. El comando yy = spline(x,y,xx) efectúa la interpolación de la nube de puntos dada por los vectores x, y por medio de splines cúbicos. En la salida (variable yy) obtenemos los valores del spline evaluado en los puntos dados en el vector xx. Si y es una matriz, la interpolación se realiza para cada fila de y. Por ejemplo, el listado x = 0:10; y = sin(x); xx = 0:.25:10; yy = spline(x,y,xx);

5 plot(x,y,'o',xx,yy) dibuja una aproximación a la gráfica de la función sen (t) a partir de la interpolación con splines cúbicos. Nota: Un resultado análogo se puede obtener con la función interp1: yy = interp1(x,y,xx,'spline'); vea más detalles en la ayuda del programa. Por defecto, se usan las condiciones "not-a-knot" (es decir, los nodos interiores extremos son pasivos). Sin embargo, si el vector y contiene dos valores más que el x, entonces el primer y el último elemento del vector yse usan como valores de la derivada en los nodos extremos, y el spline construido es el sujeto. Por ejemplo, el listado x = 0:10; y = sin(x); ys=[-1, y, 5]; % Agregamos dos valores xx = 0:.25:10; yy = spline(x,ys,xx); plot(x,y,'o',xx,yy) dibuja una aproximación a la gráfica de la función sen (t) a partir de la interpolación con splines cúbicos sujetos, con pendientes -1 y 5 en los nodos 0 y 10, respectivamente. Fuentes