Смекни!
smekni.com

Сплайны, финитные функции (стр. 3 из 3)


(3.3)

В этом случае базис представляет собой набор сдвигов (2.5) стандартной ступеньки

(3.3), а функция
представляет собой разрывную ступенчатую функцию (
). Аппроксимация по норме
имеет порядок
. Такой базис может быть выбран в качестве второго базиса
при использовании метода Галеркина-Петрова.

Базис из крышек

Рассмотрим В-сплайн степени

:
. Из этого соотношения следует, что
получается как свертка функций
=

После несложных преобразований получаем:


(3.4)

Функция

представляет собой аппроксимацию непрерывной ломаной линией, имеющей разрывные производные. Аппроксимация по норме
имеет второй порядок, по норме
– первый. Эта аппроксимация используется наиболее часто при решении дифференциальных уравнений второго порядка проекционным методом. Она приводит к наиболее простым формулам для интегралов и максимально разреженной матрице при ее вычислении.

Кроме того, у этого базиса, ввиду того, что p=1, есть одна особенность – для аппроксимируемой функции

значения коэффициентов
совпадают со значениями функции в узлах сетки
, что позволяет быстро находить начальные приближения для
.

В-сплайн степени

представляет собой кусочно-полиноминальный кубический сплайн, который получается сверткой:

.

(3.5)

Размер носителя при

увеличился до четырех (
). Заметим, что для обеспечения непрерывности второй производной в точках
выполняется условие
. Как уже отмечалось, аппроксимация по норме
имеет четвертый порядок, по норме
– третий.

Литература

1. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. – М.: Мир, 2001.

2. Корнейчук, Н.П., Бабенко, В.Ф., Лигун, А.А. Экстремальные свойства полиномов и сплайнов / отв. ред. А.И. Степанец; ред. С.Д. Кошис, О.Д. Мельник, АН Украины, Ин-т математики.–К.: Наукова думка, 1992.–304 с.

3. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. – М.: Мир, 2001.

4. Лившиц Евгений Давидович. Непрерывные E-выборки для приближения полиномиальными и рациональными сплайнами: Дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.01.01 Москва, 2005 90 с.

5. Алберг Дж., Нильсон Э., Уолш Дж. – Теория сплайнов и ее приложения

6. Винниченко Л.Ф. Экспоненциальные гистосплайны: предпосылки введения // Publishing house Education and Science s.r.o., конференция «Европейская наука XXI века», 2009

7. Корнейчук, Н.П., Бабенко, В.Ф., Лигун, А.А. Экстремальные свойства полиномов и сплайнов / отв. ред. А.И. Степанец; ред. С.Д. Кошис, О.Д. Мельник, АН Украины, Ин-т математики. – К.: Наукова думка, 1992.–304 с.