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p.specht
| Manche Interpolationsalgorithmen geben die gefundenen Polynom-Koeffizienten aus und überlassen es dem Anwender, diese in einer Formel einzubauen. Ändern sich aber die Stützwerte (z.B. weil neue Messergebnisse hinzukamen), so muß jedesmal ein neues Polynom berechnet werden. Diesfalls ist das nachstehende Programm geeigneter, weil es die nötigen Koeffizienten je Durchgang rasch neu bereichnet, um eine aktuelle Interpolation (oder nahe Extrapolation als Prognosewert) zu ermitteln.
Eine Anwendung sind kurzfristige Marktvorhersagen. Es handelt sich um eine Demo für private Zwecke ohne jegliche Gewähr!
WindowTitle "Interpolation zw. Stützwerten durch Polynomkoeffizienten-Anpassung"
WindowStyle 24:randomize:CLS rnd(8^8):font 2:set("decimals",18)
'{********************************************************
'* Polynomial Interpolation or Extrapolation *
'* of a Discreet Function F(x) *
'* ----------------------------------------------------- *
'* SAMPLE RUN: *
'* (Example: Function sin(x) - 2*cos(x) is given by 12 *
'* points from x=0 to x=1.1. *
'* Extrapolate for x=1.255). *
'* *
'* For X = 1.255 *
'* Estimated Y value = .3294023272245815 *
'* Estimated Error = -8.273064603451457E-11 *
'* Exact Y value = .3294023272200048 *
'* *
'* ----------------------------------------------------- *
'* REFERENCE: "Numerical Recipes, The Art of Scientific *
'* Computing By W.H. Press, B.P. Flannery, *
'* S.A. Teukolsky and W.T. Vetterling, *
'* Cambridge University Press, 1986" *
'* *
'* Basic Release By J-P Moreau, Paris. *
'* (www.jpmoreau.fr) *
'*********************************************************
'* *
'* XProfan-Version 2014-10 by P.Specht, Wien *
'* *
'*********************************************************
'}
' PROGRAM TEST_POLINT
Var n&=12' Number of points
Declare X![N&],Y![N&],C![N&],D![N&]
Declare i&,x1!,xx!,fct!,yy!,DY!
REPEAT
' Die Stützwerte müssten NICHT unbedingt in gleichen Abständen liegen!
' define tables X and Y 'ACHTUNG: ARRAY WIRD MIT BASISINDEX 1 GEFÜHRT!
X![1] = 0.0
X![2] = 0.1
X![3] = 0.2
X![4] = 0.3
X![5] = 0.4
X![6] = 0.5
X![7] = 0.6
X![8] = 0.7
X![9] = 0.8
X![10]= 0.9
X![11]= 1.0
X![12]= 1.1
Whileloop n&:i&=&Loop
X1! = X![I&]
FCT!=FCT(X1!)
Y![I&] = FCT!
Endwhile
proc FCT :parameters x1!
' FUNCTION FCT(X1) ' Statt Tabelleneingabe der Y-Stützwerte
' wird hier eine bekannte Funktion herangezogen.
' Das erlaubt eine Prüfung der Genauigkeit der Interpolation
FCT! = SIN(X1!) - 2.0 * COS(X1!)
RETURN FCT!
endproc
' ANWENDUNG DES GEFUNDENEN POLYNOMS
' Vorgabe eines X-Wertes und Abfrage der intern gefundenen Interpolationsformel
print "\n EINGABE: X-Wert, für den Y zu interpolieren ist "
print " (Bei X=0 wird eingebauter Testwert 1.255 verwendet) X = ";
input xx! : case xx!=0 : XX! = 1.255
' INTERPOLATION
yy!=POLINT(X1!,N&,XX!,YY!)
' AUSGABE
case %csrlin>20:cls rnd(8^8)
PRINT
PRINT " Für das gesuchte X = ";format$("%g",XX!)
PRINT " Interpolierter Y-Wert = ";format$("%g",YY!)
PRINT " Letzte Korrektur = ";format$("%g",DY!)
X1! = XX! : FCT!=FCT(X1!)
PRINT " Exakter Vergleichswert = ";format$("%g",FCT!)
PRINT "--------------------------------------------------\n"
UNTIL 0
proc STOP :sound 2000,100: waitinput:END
endproc
Proc POLINT :parameters X!,N&,XX!,YY!
'*****************************************************
' Origianl-Subroutine: POLINT(X,Y,N,XX,YY,DY) *
'*****************************************************
'* Polynomial Interpolation or Extrapolation *
'* of a Discreet Function *
'* ------------------------------------------------- *
'* INPUTS: *
'* X: Table of abscissas (N) *
'* Y: Table of ordinates (N) *
'* N: Number of points *
'* XX: Interpolation abscissa value *
'* OUTPUT: *
'* YY: Returned estimation of function for X *
'* DY: Estimated error for YY *
'*****************************************************
Declare NS&,dif!,dift!,C![n&],D![n&],m&,ho!,hp!,w!,den!
NS& = 1
DIF! = ABS(XX! - X![1])
whileloop n&:i&=&Loop
DIFT! = ABS(XX! - X![1])
IF DIFT! < DIF!
NS& = I&'index of closest table entry
DIF! = DIFT!
ENDIF
C![I&] = Y![I&]'Initialize the C"s and D"s
D![I&] = Y![I&]
endwhile
YY! = Y![NS&]'Initial approximation of Y
NS& = NS& - 1
whileloop n&-1:m&=&Loop
whileloop n&-m&:i&=&Loop
HO! = X![I&] - XX!
HP! = X![I& + M&] - XX!
W! = C![I& + 1] - D![I&]
DEN! = HO! - HP!
IF DEN! = 0
PRINT
PRINT " *** FEHLER: ZWEI STÜTZWERTE WIDERSPRECHEN SICH! *** "
STOP
ENDIF
DEN! = W! / DEN!
D![I&] = HP! * DEN!'Update the C's and D's
C![I&] = HO! * DEN!
endwhile
IF (2*NS&) < (N&-M&)' After each column in the tableau XA is completed,
DY! = C![NS&+1]' we decide which correction, C or D, we want to
ELSE' add to our accumulating value of Y, i.e. which
DY! = D![NS&]' path to take through the tableau, forking up or
NS& = NS& - 1' down. We do this in such a way as to take the
ENDIF' most "straight line" route through the tableau to
' its apex, updating NS accordingly to keep track
YY! = YY! + DY!' of where we are. This route keeps the partial
endwhile' approximations centered (insofar as possible) on
' the target X.The last DY added is thus the error
RETURN YY!' indication.
endproc
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| Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'... | 15.05.2021 ▲ |
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