Основы научных исследований. Анкудинов И.Г - 31 стр.

UptoLike

Рубрика: 

0
1
2
3
4
01234
x
y
Рис. 2.3
При некотором значении параметра z, например z = 1, каждое из неравенств
определяет полуплоскость, находящуюся над или под соответствующей
прямой. Построив все восемь прямых, можно определить область плоскости
(a
0
,a
1
) в форме многоугольника, которая удовлетворяет всем восьми
неравенствам. Эта область в нашем примере будет ограничена прямыми 1,4,6
и 7. Если далее уменьшать значение параметра z, то площадь области будет
уменьшаться и при z = 0,5 окажется, что область пространства стянется в
точку с координатами a
0
=1, a
1
=0,5.
Таким образом, искомое равномерное приближение есть f(x)=1 + 0,5x. На
рис. 2.3 изображены точки, отражающие исходные данные табл. 2.2, и график
аппроксимирующей функции.
2.2.3. Критерий наименьших квадратов
Критерий наименьших квадратов означает минимизацию суммы V квадратов
отклонений значений аппроксимирующей функции в точках x
i
от
экспериментальных значений y
i
=
=
k
i
ii
xfyV
1
2
min))((
или, для аппроксимирующей функциистепенного многочлена,
knxayV
k
i
j
i
n
j
ji
<=
∑∑
==
;min)(
1
2
0
,
где переменными являются коэффициенты многочлена a
j
. Требуемый
минимум имеет место, при равенстве нулю всех (n+1) частных производных
функции V , т.е. при
0
=
j
aV
.
Частная производная при j=m имеет вид
m
i
k
i
n
j
j
iji
m
xxay
a
V
∑∑
==
=
10
2
.
и, таким образом, реализация выбранного критерия сводится к решению
системы (n+1) линейных (это очень важно для последующего решения)
уравнений с (n+1) неизвестными a
j
.,...,2,1,0,0
10
nmxaxy
ki
i
nj
j
mj
ij
m
ii
==
∑∑
=
=
=
=
+
(2.8)